第四章摩擦、磨损和润滑介绍.ppt

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)。 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。 　　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。 第四章 摩擦、磨损和润滑 消极影响：消耗能源； 破坏精度 增大噪声 积极作用：驱动(摩擦轮、无级变速） 缓冲，如宇航员座椅； 自锁，如钉子等 摩擦磨损润滑和密封失效是现代机械系统的主要失效原因。 “机械说”　产生摩擦的原因是表面微凸体的相互阻碍作用； “分子说”　产生摩擦的原因是表面材料分子间的吸力作用； 一、摩擦的机理 “机械－分子说”　两种作用均有。 4.1 摩 擦 摩擦力： 在外力作用下，两个相互接触的物体，有相对运动 或相对运动趋势时在摩擦表面所产生的切向阻力 摩擦分类： 内摩擦（流体运动时，由于分子间相互 作用产生的粘剪力） 外摩擦（存在于两物体表面之间的摩擦） 按照两表面的润滑状况，摩擦分为： 1）干摩擦----无润滑状态 2）边界摩擦——边界润滑状态 3）流体摩擦——流体润滑状态 4）混合摩擦——混合润滑状态 不加润滑剂时，相对运动的零件表面直接接触，这样产生的摩擦称为干摩擦 (如真空中)。 古典摩擦理论的摩擦力计算公式： 一、干摩擦 现在观点认为： 摩擦力的组成可表示为： 摩擦力的分子引力分量 摩擦力的机械分量 实际接触面积 法向载荷 与表面物理、机械性能有关 的系数 干摩擦的摩擦系数大、磨损严重，设计时应采取一定 的措施尽量避免或减少干摩擦 二、边界摩擦 两表面加入润滑油后，在金属表面会形成一层边界膜，在载荷的作用下，边界膜互相接触，横向剪切力比较弱，这种摩擦状态称为边界摩擦。 油性分子吸附在表面 三、流体摩擦 当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时，摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体摩擦。 实现流体摩擦有下列三种方法: 1)流体动压润滑 2）弹性流体动压润滑 考虑了接触区弹性变形和压力对接触区润滑油粘度的 影响的动压润滑称为弹性流体动力润滑,简称为弹流润滑. 3) 流体静压润滑 四、混合摩擦 当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。 4.2 磨 损 磨损：运动副表面材料不断损失 磨损率: 单位时间内材料的磨损体积或重量 1)跑合磨损阶段 2)稳定磨损阶段 3)剧烈磨损阶段 一、磨损过程（三阶段）: 二、磨损分类：根据磨损机理可分为 1）粘着磨损： 2）磨粒磨损/磨削 形成：边界摩擦，载荷大，速度高，边界膜破坏，表 面尖峰接触。 形成：表面微峰或外界硬质颗粒进入摩擦面。 现象：表面划伤或犁沟现象。 影响因素：环境，表面硬度、粗糙度。 现象：形成材料转移。 影响因素：材料硬度，表面粗糙度，载荷、 速度、温度，不同材料配副。 3）疲劳磨损（也称疲劳点蚀） 4）冲蚀磨损 形成：接触应力反复作用。轴承、齿轮。 现象：表层金属剥落，形成点蚀凹坑。 影响因素：表面硬度、粗糙度，润滑油粘度。 形成：一定速度的硬质微粒反复作用，表面受法 向力及切向力。燃气涡轮机叶片、水轮机叶片。 现象：表面疲劳，材料损失。 影响因素：材料硬度 5）腐蚀磨损-电化学作用 形成：空气中的酸、润滑油中的无机酸产生化学作用 或电化学作用。 现象：表面腐蚀并磨损。 影响因素：环境、润滑油的腐蚀性。 4.3 润滑剂和添加剂 润滑剂：润滑油、润滑脂和固体润滑剂 润滑装置 单体供油装置 油壶， 油杯， 油枪 集中供油装置 a) 简单的少数点位集中供油 b) 设备中心、车间及工厂级集中供油 泵站+(稳压+冷却)+过滤+分配器+工位润滑 手动润滑泵 电动润滑泵 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄