磨损与润滑-课件-1讲述.pptx

第一章 绪论 第二章 固体的表面特性 第三章 摩擦原理 第四章 磨损 第五章 润滑理论 第六章 润滑剂和润滑方法 第七章 应用实例 磨损与润滑 第1章 绪论 §1-2 摩擦学的研究内容 §1-3 课程的要求 §1-1 摩擦学简介 概　述 摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、磨损和润滑，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。 摩擦　是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象； 磨损　是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移； 润滑　是减轻摩擦和磨损所应采取的措施。 关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学(Tribology)。 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。另外，机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损，则既减少设备维修次数和费用，又能节省制造零件及其所需材料的费用。 随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。 当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动，或有相对滑动的趋势时，在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一自然现象叫做摩擦，这时所产生的阻力叫做摩擦力。 摩擦是一种不可逆过程，其结果必然有能量损耗和摩擦表面物质的丧失或迁移，即磨损，磨损会导致表面损坏和材料损耗。润滑是降低摩擦和减少磨损的有效手段。 摩擦学是研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术，并把在机械设计中正确运用摩擦学知识与技术，使之具有良好的摩擦学性能这一过程称为摩擦学设计。 当然，摩擦在机械中也并非总是有害的，如带传动、汽车及拖拉机的制动器等正是靠摩擦来工作的，这时还要进行增摩技术的研究。这种反方向的研究领域也属于摩擦学的学科范畴。 摩擦学的研究对于国民经济具有重要意义。据估计，全世界大约有1/3-1/2的能源以各种形式消耗在摩擦上。而摩擦导致的磨损是机械设备失败的主要原因，大约有80%的损坏零件是由于各种形式的磨损引起的。 因此，控制摩擦，减少磨损，改善润滑性能已成为节约能源和原材料、缩短维修时间的重要措施。同时，摩擦学对于提高产品质量、延长机械设备的使用寿命和增加可靠性也有重要作用。由于摩擦学对工农生产和人民生活的巨大影响，因而引起世界各国的普遍重视，成为近三十年来迅速发展的技术学科，并得到日益广泛的应用 摩擦学问题中各种因素往往错终复杂，涉及到多门学科，例如流体力学、固体力学、流变学、热物理、应用数学、材料科学、物理化学，以及化学和物理学等内容。 因此多学科的综合分析是摩擦学研究的显著特点。 由于摩擦学现象发生在表面层，影响因素繁多，这就使得理论分析和实验研究都较为困难，因而理论与实验研究的相互促进和补充是摩擦学研究的另一个特点。 随着理论研究的日益深入和实验技术日益先进，目前摩擦学研究方法的发展趋势正由宏观进入微观；由定性进入定量；由静态进入动态；以及由单一学科角度的分析进入多学科的综合研究。 从摩擦学研究的范围来看，本课程包含的主要内容有： 表面形貌分析处理和表面接触理论； 固体摩擦理论； 磨损分类及机理； 磨损试验和磨损测试； 流体动压润滑理论； 弹性流体动压润滑理论和部分弹性流体动 压润滑理论简介； 流体静压润滑分析简介； 摩擦学应用实例等。 2.1 表面形貌参数 2.2 表面形貌的统计参数 2.3 表层结构与表面性质 2.4 粗糙表面的接触 任何摩擦表面都是由许多不同形态的微凸蜂和凹谷组成。表面几何特性对于混合润滑和干摩擦状态下的摩擦磨损和润滑起着决定性影响，因此，了解和研究表面形貌及其参数是十分有必要的。 表面几何特征采用形貌参数来描述。最常用的表面形貌参数是表面粗糙度，它取表面上某一个截面的外形轮廓曲线来表示。根据表示方法的不同可分为一维、二维和三维的形貌参数。 一维形貌通常用轮廓曲线的高度参数来表示，如图2-1，它描绘沿截面方向（X方向）上轮廓高度z的起伏变化。选择轮廓的平均高度线亦即中心线为X轴，使轮廓曲线在X轴上下两侧的面积相等。一维形貌参数种类繁多，最常用的有轮廓算术平均偏差值 和轮廓均方根偏差或称均方根值 或 轮廓算术平均偏差值Ra 它是轮廓上各点高度在测量长度范围内的算术平均值，即