摩擦和磨损与润滑学的基本原理

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1、摩擦和磨损与润滑学的基本原理一、摩擦和摩擦的种类1.什么是摩擦？相互接触的物体沿着它们的接触面做相对运动时，会产生阻碍物体相对运动的阻力，这种现象称为摩擦。这种阻力叫摩擦力。2.摩擦的种类摩擦的种类很多，因为研究的依据不同，摩擦的分类也不同。按摩擦副的运动状态分为静摩擦和动摩擦；按摩擦副运动形式分类分为滑动摩擦、滚动摩擦和自旋摩擦；按摩擦发生的部位分类分为内摩擦和外摩擦；按摩擦副表面润滑状况分类分为静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。本文重点介绍静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦（液体摩擦）和混合摩

2、擦。（1）静摩擦是指摩擦表面没有任何吸附膜或化合物存在时的摩擦。静金属的摩擦会产生表面粘着。（2）干摩擦是指在大气条件下，摩擦表面没有任何润滑剂存在的摩擦。严格说干摩擦是在接触表面上无任何其他介质，如自然污染膜、润滑膜以及湿气等。干摩擦是消耗动力最多，磨损最严重的一种摩擦。（3）边界摩擦是指摩擦表面有一层极薄得润滑膜存在时的摩擦。这层膜称为边界油膜。（4）流体摩擦是指摩擦表面完全被润滑油膜隔开时的摩擦。这种摩擦发生在界面的润滑剂膜内，摩擦阻力最小，磨损最小。（5）混合摩擦——是指属于过渡状态的摩擦，包括半干摩

3、擦和半流体摩擦。半干摩擦是指同时存在着干摩擦和边界摩擦的混合摩擦。半流体摩擦是指同时存在着流体摩擦和边界摩擦（或干摩擦）的混合摩擦。二、磨损和磨损的种类1.什么是磨损？是指两个相互接触的物体发生相对运动时，物体表面的物质不断地转移和损失。磨损的结果使相对运动的物体表面不断有微料抖落，表面性质、几何尺寸均发生改变。2.磨损的三个阶段磨损阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段3.磨损的种类按磨损的破坏机理，通常把磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种。（1）粘着磨损由于摩擦表面存在着一定的粗糙度，

4、在压力的作用下，当摩擦表面做相对运动时，在真空接触点上产生瞬时高温，使其表面软化，熔化，甚至相互粘着，接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面，这种现象就叫做粘着磨损。粘着磨损严重时，摩擦副之间咬死，不能再发生相对运动。（2）磨料磨损外来的硬料介质进入摩擦副，或摩擦副一个表面比另一个表面硬，在较硬表面上存在的微凸体，在摩擦过程中对较软表面犁沟或拉槽，引起表面材料的脱落，这种现象叫做磨料磨损。磨料磨损是一种最常见的磨损。（3）腐蚀磨损在摩擦过程中，金属与周围介质发生化学或电化学反应，产生物质损失，这种现象叫做腐

5、蚀磨损。（1）疲劳磨损两接触面做滚动或滚动滑动复合摩擦时，由于接触时应力的作用，产生重复变形，使材料表面疲劳而产生物质损失，这种现象叫做疲劳磨损。（2）微动磨损由振幅在10-7~10-3mm范围的振动滑动而引起的磨损叫做微动磨损。三、润滑和润滑的种类1.什么是润滑？在发生相对运动时的各种摩擦副的接触面之间加入润滑剂，从而使两摩擦副之间形成润滑膜，将原来直接接触的干摩擦面分隔开来，变干摩擦为润滑剂分子间的内摩擦，从而减小摩擦，降低磨损，延长机械设备的使用寿命的技术就是润滑。2.润滑的种类根据润滑状态，润滑可分为

6、流体润滑和边界润滑两种。（1）流体润滑在摩擦面间有一层具有一定厚度的润滑油膜，把摩擦表面完全隔开，这种润滑状态叫做流体润滑。它的优点是摩擦阻力小，可以有效地降低磨损，延长机具的使用寿命，是润滑中最理想的状态。润滑油的粘度越大、摩擦面的相对运动速度越快、摩擦面上负荷越小，就越易形成一定厚度的油膜，也越易形成流体润滑。但在流体润滑状态时，润滑油的粘度越大，内摩擦力越大，摩擦损失也越大。（2）边界润滑。当摩擦副上的负荷很高，运动速度很慢、运动方向和运动速度经常改变、或油温很高时，都会使摩擦面上的油膜越来越薄。当油膜

7、厚度只有10-6左右时，这种状态下的润滑叫边界润滑。在边界润滑状态下，摩擦阻力要比液体润滑大得多。这层边界油膜的牢固程度几乎和润滑油的粘度无关，而取决于向润滑油中加入的化合物的活性。对在高温、高压下的边界润滑，习惯上称为极压润滑。第二章润滑剂基础知识一、润滑剂的组成润滑油一般有基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑剂的主要成分，决定着润滑剂的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑剂的重要组成部分。（一）基础油1.基础油的分类（1）通用润滑油基础油的分类通用润滑油基础油按饱

8、和含量和粘度指数的高低分三类共七个品种，其中I类分为MVI,HVI,HVIS,HVIW四个品种；II类分为HVIH,HVIP两个品种；III类只设VHVI一个品种。详见表一表一通用润滑油基础油的分类（Q/SY22-2009《通用润滑油基础油》新标准）项目IIIIIIMVIHVIHVISHVIWHVIHHVIPVHVI饱和，%<90<90≥90≥90≥9080≤VI<9595≤80≤110≤≥120粘