第4章摩擦磨损润滑.ppt

摩 擦 1 磨 损 2 润 滑 3 流体摩擦润滑原理简介 4 第4章 摩擦磨损润滑 一、摩擦的分类 动 摩 擦 1 按运动的状态分： 滑动摩擦 滚动摩擦 2按运动的形式分： 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分： 液体动力润滑 液体静力润滑 静 摩 擦 零件的相对运动 是在相互摩擦下进行的。 有益的摩擦：摩擦传动、摩擦制动和摩擦联接等 摩擦在大多数情况下是有害的：造成能量损耗、效率降低、温度升高、表面磨损 4.1 摩擦 （1）干摩擦 摩擦面间不加任何润滑剂的摩擦 特点：摩擦系数大，发热多，磨损严重，零件寿命短等 4.1 摩擦 （2）边界摩擦 边界膜 润滑剂与金属表面的吸附作用或化学反应作用， 在摩擦表面上生成一层薄膜。 4.1 摩擦 （3）流体摩擦 两摩擦表面被一液体层（油膜）完全隔开， 表面微观凸峰不直接接触， 摩擦的性质取决于液体黏性阻力， 由液体的压力传递两个表面间的相互作用力 4.1 摩擦 （4）混合摩擦 摩擦表面间有润滑油，但不能保证液体摩擦时， 有部分接触是边界摩擦，其余部分是液体摩擦 4.1 摩擦 定义：由于摩擦的机械作用使接触表面物质逐渐损耗的过程 4.2 摩损 磨损过程 磨损曲线 磨损量 时间 ▲磨合阶段----包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程。 ▲稳定磨损阶段----零件在平稳而缓慢的速度下磨损。 ▲剧烈磨损阶段----在经过稳定磨损阶段后，零件表面遭到破坏，运动副间隙增大引起而外的动载荷和振动。零件即将进入报废阶段。 设计机器时，要求缩短磨合期、延长稳定期、推迟剧烈磨损期的到来。 稳定磨损阶段 磨合阶段 剧烈磨损阶段 机器寿命 4.2 摩损 粘着磨损 由于粘着作用，使摩擦表面的材料由一个表面转移到另 一个表面所引起的磨损 载荷愈大、温度愈高、材料愈软，粘着现象也就愈严重。 轻微磨损 涂抹 划伤 撕脱 咬死 磨损程度 胶合 潘存云教授研制 4.2 摩损 磨粒磨损 也简称磨损，外部进入摩擦面间的游离硬颗粒（如空气中 的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮廓峰尖在软材料 表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟 纹两旁，一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游 离颗粒，这样的微粒切削过程就叫磨粒磨损。 潘存云教授研制 4.2 摩损 疲劳磨损 也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力 作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损。 产生初始疲劳裂纹→扩展→ 微粒脱落，形成点蚀坑。 点蚀过程 潘存云教授研制 4.2 摩损 腐蚀磨损 当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起腐蚀， 在摩擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。 4.2 摩损 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）进行表面处理； （4）注意控制摩擦副的工作条件等。 4.2 摩损 定义：凡是能减小摩擦阻力，减小磨损的物质都可作为润滑剂。 作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 分类： 石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。 动植物油、矿物油、水、液态金属 俗称黄油。由润滑油+稠化剂混合而成。 1）液体润滑剂： 2）润滑脂： 3) 固体润滑剂： 4）气体润滑剂： 如空气、氮气、二氧化碳等。 4.3 润滑剂 一、润滑油的主要性质 1）粘度：选择润滑油的重要指标，粘度值越高，油越稠，内摩擦力愈大，反之越稀 h——表征流体黏性的比例常数，称为流体的动力黏度 单位是：N．s/m2或 Pa．s v ——动力粘度 ， mm2/s 或 cm2/s r——润滑油的密度， kg/m3 * 运动粘度是划分润滑油牌号的主要依据 4.3 润滑剂 粘度的影响因素 温度：温度升高粘度降低。 粘温特性曲线 压力：压力增大，粘度增加 100MPa时，影响严重 5MPa是，影响不明显 一、润滑油的主要性质 4.3 润滑剂 4.3 润滑剂 一、润滑油的主要性质 2）油性：是润滑油吸附于摩擦表面形成边界膜的能力。油性越好，吸附能力就越强。 3）闪点：润滑油标准一起内加热蒸发的油气遇到火焰发出闪光的最低温度。是衡量润滑油易燃性的尺度。 4）凝点：在规定的条件下，润滑油不能自由流动时所达到的最高温度。是衡量润滑油在低温下工作的一个指标。 二、润滑脂 4.3 润滑剂 润滑脂是以润滑油作为基础油，再加入稠化剂制成的膏状物质 润滑脂类型： 钙基润滑脂 （耐热能力差 ≤55~65℃） 钠基润滑脂 （抗水性能差 可达120℃） 锂基润滑脂 （良好的耐热、抗水性能、机械安定性） 润滑脂的主要性能指标： 滴点：决定工作温度。 锥