《3.摩擦与润滑.ppt

第四章 摩擦、磨损、润滑 1.摩擦具有普遍性和不可避免性 2.摩擦和磨损往往相伴发生 3.摩擦和磨损都具有两面性 4.减少摩擦磨损的最有效方法是润滑 5.减摩和耐磨材料在工业中的应用 4.1 摩擦的种类及其基本性质 1.摩擦现象和摩擦力 2.摩擦的分类 ----干摩擦,边界摩擦,流体摩擦,混合摩擦 3.润滑分类 ----流体润滑,边界润滑,混合润滑,固体润滑 4.摩擦特性曲线n?/p----? 5.磨损曲线F--? 4.2 干摩擦 1.库仑定律（1875年完成） ?=F?/FN #摩擦力方向总是与相对运动速度的方向相反，大小与法向压力成正比； #摩擦力大小与名义接触面积无关 #摩擦系数取决于材料，与速度和载荷大小无关 #静摩擦系数大于动摩擦系数 2.绝对干摩擦在实际中很少发生 3.摩擦形成机理 #干摩擦在工业实际中很少发生（氧化膜、污染膜存在）#摩擦学说：1、机械啮合理论2、分子理论3、分子机械理论4、能量理论5、粘着理论6、变形-犁沟-粘着理论#真实接触面积  4.3 边界摩擦润滑 边界膜种类: ----物理吸附膜(极性分子与金属表面吸引)，温度对其影响较大，发生脱附、乱向、破坏，适于常温、轻载、低速下工作 ----化学吸附膜(分子靠分子键与金属表面形成化学吸附)，吸附强度较高、稳定性好，适于中等载荷、速度、温度下工作 ----化学反应膜(添加剂与金属化学反应生成的膜) ，形成的金属盐具有较高的熔点和较低的剪切强度,稳定性较好,适于重载、高速和高温下工作 #第一临界温度、第二临界温度#限制pv值十分重要#提高边界膜强度措施：合理选择摩擦副材料和润滑剂；降低表面粗糙度、加入油性添加剂（脂肪酸）和极压添加剂。 4.4 磨损 1.磨损 2.正常磨损----在规定的年限内，磨损量不超过允许值 3.磨损率及其测定方法----单位时间材料的磨损量，用体 积、重量、厚度等衡量； 4.耐磨性 5.磨损的一般过程(三个阶段) 4.4.1粘着磨损 1.粘着磨损的分类 ----轻微磨损,涂抹,划伤,撕脱,咬死 2.减轻粘着磨损的方法 ----合理选择摩擦副材料 ----采用含有油性和极压添加剂的润滑油 ----限制温升 ----控制压强(p?H/3) 表面疲劳磨损 1.产生的原因 2.减少疲劳磨损的方法 ----合理选材 ----控制表面粗糙度 ----合理选择润滑油粘度，避免含水 ----合理选择表面硬度 ----材料的抗粘着和抗疲劳磨损能力有相反的关系 磨粒磨损 1.产生的原因 2.影响因素 ----摩擦材料硬度,磨粒硬度, 3.摩擦材料选材原则 ----长期在低应力下工作的零件选较硬的钢,高应力和冲击载荷作用下的零件选用韧性好、冷作硬化的钢，在凿削下工作的零件采用一定硬度和高韧性的钢 腐蚀磨损 1.产生的原因 2.氧化磨损 3.影响因素 4.磨损类型的混合发生 #润滑油有时也有腐蚀作用 4.5 流体摩擦润滑 1.流体的粘度----衡量内摩擦力大小的物理量 2.粘度的定义及物理意义 3.流体润滑的建立条件 ----流体动力润滑,弹性流体动力润滑,流体静压润滑 #流体动压润滑 1.定义 2.产生的基本条件 弹性流体动力润滑 1.定义 2.产生的原因 3.道森公式 4.5.3 流体静压润滑 1.定义 2.补偿元件的作用 （毛细管、小孔、定量泵） 3.气体静压润滑 4.油膜刚度 静压润滑的优缺点 优点 ----油膜的建立与速度无关 ----任何情况下不发生动静接触摩擦磨损 ----油膜刚度大 缺点 ----需要一套供油装置 4.6 膜厚比与润滑状态 润滑剂分类 润滑剂：减小摩擦磨损、降温，防锈、传递动力、减振、密封 常见润滑剂: 液体润滑剂,半固体润滑剂, 气体润滑剂,固体润滑剂. 1.液体润滑剂----石油润滑剂,合成润滑剂,动 物油,植物油, 水及其他液体 2.润滑脂 3.气体润滑剂和固体润滑剂 润滑剂性质 ----粘度 ----凝点 ----闪点、燃点 ----油性 ----滴点 ----锥入度 添加剂----极压添加剂,油性剂,粘度指数改进剂,抗蚀添加剂,消泡剂,降凝剂,防锈剂 1.粘度的单位 ?=F/A=-??u/?y， ----国际单位(动力粘度)Pa.s---1N.s/m2 ----运动粘度m2/s， 粘度单位换算?---- 1Pa.s=10P(dyn.s/cm2)=1000cP ?----1m2/s=106cSt(mm2/s)=1