摩擦磨损与润滑.ppt

第四章摩擦、磨损及润滑概述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能量损失和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)。概述：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。12概述：第一节摩擦01“机械说”产生摩擦的原因是表面微凸体的相互阻碍作用；02“分子说”产生摩擦的原因是表面材料分子间的吸力作用；03“机械－分子说”两种作用均有。一、摩擦的机理滚动摩擦：物体表面间的运动形式是相对滚动，高速、高精度、重载。内摩擦：在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。外摩擦：在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象。静摩擦：仅有相对运动趋势时的摩擦。动摩擦：在相对运动进行中的摩擦。滑动摩擦：物体表面间的运动形式是相对滑动，常用。030405060102二、摩擦的分类三、４种滑动摩擦状态干摩擦：表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。不允许出现干摩擦！→功耗↑磨损↑温度↑→烧毁轴瓦边界摩擦：摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦f≈0.1~0.3。流体摩擦：摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生，是理想的摩擦状态f≈0.001~0.01。混合摩擦：摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为不完全液体摩擦。三、４种滑动摩擦状态第二节磨损一、典型的磨损过程新的零件在开始使用时一般处于这一阶段，磨损率较高，所占时间比率较小011、磨合磨损过程03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3、急剧磨损阶段02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2、稳定磨损阶段一、典型的磨损过程关于磨损机理与分类的见解颇不一致，大体上可概括为：磨粒磨损也简称磨损，是外部进入摩擦表面的游离硬颗粒或硬的轮廓峰尖所引起的磨损。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磨损。粘附磨损也称胶合，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处由于瞬时的温升和压力发生“冷焊”后，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损。二、磨损的机理030201冲蚀磨损流体中所夹带的硬质物质或颗粒，在流体冲击力作用下而在摩擦表面引起的磨损。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。微动磨损是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形成的复合磨损。微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩擦副的相对运动。二、磨损的机理第三节润滑01润滑剂02液体（如油、水及液态金属）03气体（如空气或其他气态工作介质）04半固体（如润滑脂）05固体（如石墨、二硫化钼、聚四氟乙稀）一、润滑剂分类动植物油、矿物油、合成油。润滑油1粘度粘度是润滑油的主要质量指标，粘度值越高，油越稠，反之越稀。粘度的种类有很多，如：动力粘度、运动粘度、条件粘度等。工程中常用运动粘度，单位是：St(斯)或cSt(厘斯)，量纲为(m2/s)；2二、润滑剂及主要性能润滑性（油性）:与被润滑件形成油膜的能力。凝点：在特定条件下，润滑油不能自由流动的最高温度；闪点：蒸发油气运到火焰发出闪光的最低温度，衡量其易燃性；氧化稳定性：高温气体中发生氧化、沉积的现象二、润滑剂及主要性能润滑脂钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑性能指标：针入度，反映其稠度大小。滴点，决定工作温度。固体润滑剂石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。二、润滑剂及主要性能