《机械设计》第三节 摩擦 磨损 润滑.ppt

* 第三章 磨擦、磨损及润滑 摩擦学（Tribology） §3—1 摩擦 摩擦 ： 1 要求摩擦阻力小，功耗少；减磨材料。 2要求摩擦阻力大，传递动力；耐磨材料。 摩擦力：在外力作用下，一物体相对于另一物体运动或有相对运动趋势时在摩擦表面上所产生的切向力（静摩擦，动摩擦） 金属摩擦副的滑动摩擦： 干摩擦—最不利 边界摩擦（润滑）—最低要求 流体摩擦（润滑） 混合摩擦（润滑） 一、干摩擦 摩擦理论： 库仑公式 新理论：分子—机械理论、能量理论、粘着理论 简单粘着理论： 二、边界摩擦（边界润滑图4-6 ） 物理吸附膜 常温、轻载、低速 化学吸附膜 中等载荷、速度和温度 化学反应膜 重载、高速和高温 三、混合摩擦（润滑） 膜厚比 λ越大，油膜承载比例大，，f越小 单分子边界膜模型 四、流体润滑 1 流体动力润滑 液体动力润滑 、气体动力润滑 膜厚比λ 5 全液体摩擦 2）相对速度v足够大，油楔中有足够的油量 实现条件： 1）两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状（油楔） 一维雷诺方程 油楔与液体动力润滑轴承的压力分布 ×2、弹性流体动力润滑（考虑了弹性变形和压力对粘度的影响） 3、流体静力润滑 §3—2 磨损 一、典型的磨损过程 1、磨合磨损过程 2、稳定磨损阶段 3、急剧磨损阶段 在一定载荷作用下形成一个稳定的表面粗糙度，且在以后过程中，此粗糙度不会继续改变，所占时间比率较小 经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度，摩擦条件保持相对稳定，磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命 经稳定磨损后，零件表面破坏，运动副间隙增大→动载振动→润滑状态改变→温升↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效 二、磨损的类型 1、粘着磨损 轻微磨损，涂抹，划伤，撕脱，咬死。胶合 2、磨粒磨损 硬质突出物，与摩擦副材料和磨粒的硬度有关 3、表面疲劳磨损：受交变应力，疲劳点蚀 4、腐蚀磨损 与周围介质发生化学或电化学反应。（氧化磨损） 性能指标： 1）粘度 2）油性 3）凝点 4）闪点和燃点 5）极压性能 6）氧化稳定性 2、润滑脂（半固体润滑剂） 钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂 性能指标： 1）针入度 2）滴点 3）安定性 3、固体润滑剂 石墨、二硫化钼、氮化硼 、蜡、 聚氟乙烯、 酚醛树脂 §3—3 润滑剂、添加剂 一、润滑剂及主要性能 1、润滑油（液体润滑剂） 有机油、矿物油、合成油 5、添加剂 二、粘性定律与润滑油的粘度 1、牛顿粘性定律 η——流体的动力粘度 4、气体润滑剂