第四章 摩擦课题.ppt

引 言 §3-1摩 擦 摩 擦2 摩 擦3 摩 擦4 摩 擦5 §3-2磨 损 磨 损1 磨 损2 磨 损3 §3-3润滑 润滑剂 润滑油的主要性质 粘度 添加剂 §3-4流体动力润滑基本原理 流体动力润滑原理2 流体动力润滑原理3 流体润滑２ * 第四章 摩擦、磨损与润滑概述 §4-1 摩　擦 §4-2 磨　损 §4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法 §4-4 流体动力润滑的基本原理 §4-0 引 言 摩擦现象是自然界中普遍存在的物理现象。对于机器来讲，摩 擦会使效率降低，温度升高，表面磨损。过大的磨损会使机器丧失 应有的精度，进而产生振动和噪音，缩短使用寿命。 世界上使用的能源大约有 1/3~1/2 消耗于摩擦。如果能够尽力 减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源。 机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废。 润滑是减小摩擦、减小磨损、提高机械效率的最常用最有效方法。 关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学。 本章主要介绍有关摩擦、磨损和润滑的一些基础知识。 §4-1 摩 擦 一、摩擦的分类 静 摩 擦 动 摩 擦 1 按运动的状态不同分为： 滑动摩擦 滚动摩擦 2 按运动的形式不同分为： 干摩擦 边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦 3 滑动摩擦按润滑状态不同分为： 摩 擦 二、滑动摩擦的四种摩擦状态 1）干摩擦：是指表面间无任何润滑剂或保护膜，表面金属直 接接触时的摩擦。 2）边界摩擦：是指两摩擦面被吸附在 表面的边界膜隔开，摩擦性质取决于边 界膜和表面吸附性能的摩擦。研究干摩擦的理论主要 有：“机械 理论”　、“分子理论”、“机械－分子理 论”　等。 其摩擦阻力最大，磨损最严重。 摩 擦润滑剂中的极性分子与金属表面相互吸引，形成定向排列的分子栅，称为物理吸附膜。润滑油靠物理吸附形成边界膜的能力，称为油性。润滑剂中的活性分子靠离子键吸附在金属表面上形成的吸附膜，称为化学吸附膜。 吸附膜 反应膜 边界膜分为： 物理吸附膜 化学吸附膜在润滑剂中添加入硫、磷、氯等元素，它们与表面金属发生化学反应生成的边界膜，称为反应膜。边界摩擦靠边界膜起润滑作用，边界膜的类型如下： 摩 擦 ３）流体摩擦：是指摩擦表面完全 被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体 内部分子间粘性阻力的摩擦。能生成反应膜的润滑油称为极压油。 注：温度对边界膜的影响很大。温度越高，边界膜越容易破坏。反应膜在高温下破裂后，能生成新的化合物，形成新的反应膜， 这种能力称为极压性。 流体摩擦（或称流体润滑）的原理在本章第四节详细介绍。其摩擦系数最小，且不会产生磨 损，是理想的摩擦状态。 　　 边界摩擦和混合摩擦在工程实际中 很难区分，常统称为边界摩擦。 4）混合摩擦：是指摩擦表面间处于边 界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。 摩 擦磨损主要是运动副中的摩擦导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。磨损会影响机器的效率，降低工作的可靠性，促使机器提前报废。 §3-2 磨 损单位时间（或单位行程、转等）材料的损失量，称为磨损率。耐磨性：是指材料抵抗脱落的能力。与磨损率成倒数关系。 一、典型宏观磨损过程 磨损量 时间 磨合 稳定磨损 剧烈磨损一个机械零件的磨损 过程大体可分为三个阶段： 1）磨合阶段磨合（跑合）：是指 新零件在运转初期的磨损。新的摩擦副表面比较粗糙，真实微观接触面积比较小，压强大，因此运转初期的磨损比较快。但是，磨损以后表面的微观凸峰降低，接触面积增大，压强减小，磨损的速度逐渐减慢。 新摩擦表面的微观形貌 2）稳定磨损阶段这个阶段属于零件的正常工作阶段，磨损率稳定且较低。这一阶段的长短直接影响机器的寿命。 3）剧烈磨损阶段零件经长时间工作磨损以后，表面精度下降，效率降低，温度升高，冲击振动加大，导致磨损加剧，最终导致零件报废。 磨 损 注： 应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损的到来。 二、磨损的类型 磨 损按磨损的机理不同，机械零件的磨损大体分为四种基本类型： 1）粘着磨损　也称胶合 2）疲劳磨损　即疲劳点蚀 3）磨粒磨损　也称磨料磨损， 4）腐蚀磨损摩擦表面的微观凸峰粘在一起后，在相对运动中，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘着磨损。是外界的硬颗粒或粗糙的硬表面在相对运动中，对摩擦表面的擦伤所引起的磨损。 是高副（点、线接触）机械零件的常件磨损形式。摩擦表面在摩擦过程中，伴随有表面材料被腐蚀的现象，这种情况下产生的磨损即为腐蚀磨损。 三、减小磨损的主要方法 （1）润滑是减小摩擦、减小磨损的最有效的方法。 （2）合理选择摩擦副材料 （3）进行表