摩擦、磨损及润滑概述课件.ppt

《摩擦、磨损及润滑概述课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.干摩擦两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯净金属接触时的摩擦，称为干摩擦。§4-1　摩擦摩擦分类动摩擦外摩擦静摩擦发生位置运动情况内摩擦滑动摩擦滚动摩擦干摩擦边界摩擦流体摩擦混合摩擦V干摩擦在机械设计中，通常把不出现显著润滑的摩擦，当作干摩擦处理。边界摩擦V边界油膜2.边界摩擦两摩擦表面各附有一层极薄的边界膜，两表面仍是凸峰接触的摩擦状态称为边界摩擦。与干摩擦相比，摩擦状态有很大改善，其摩擦和磨损程度取决于边界膜的性质、材料表面机械性能和表面形貌。单层边界膜模型多层分子边界膜的摩擦模型3.液体摩擦两摩擦表面完全被液体层隔开、表面凸峰不直接接触的摩擦。摩擦是在液体内部的分子之间进行，故摩

2、擦系数极小。这时的摩擦规律已有了根本的变化，与干摩擦完全不同。4.混合摩擦两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的状态称为混合摩擦。V液体摩擦V混合摩擦关于干摩擦理论机械理论、分子-机械理论、粘附理论、能量理论等机械理论认为：摩擦力是两表面凸峰的机械啮合力的总和，因而可解释为什么表面愈粗糙，摩擦力愈大。库仑公式：分子-机械理论：摩擦力是两表面凸峰间的机械啮合力F1和表面分子相互吸引力F2两部分组成，因而这一理论可以解释为什么当表面光滑时，摩擦力也会很大。Ff=F1+F2这两种理论不能解释能量是如何被消耗的两金属表面真实接触面积很小，轮廓凸峰接触区的压力很高，产生塑性变形后，发生粘附现象

3、，形成冷焊结点。当相对滑动时，将被剪开。简单粘着理论：但简单粘附理论无法解释高真空中的洁净金属发生摩擦时比常规环境里的摩擦系数大得多的现象。1964年鲍登等人对简单粘附理论进行修正。在摩擦情况下，轮廓峰接触区除作用有法向力外，还作用有切向力，所以接触区同时有压应力和切应力存在。金属材料的塑性变形取决于压应力和切应力所组成的复合应力作用。§4-2磨损1、磨损曲线（磨损过程）磨损量时间磨合阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段（1）磨合磨损过程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（2）稳定磨损阶段经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度

4、，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（3）急剧磨损阶段经稳定磨损后，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2、磨损的分类1)粘附磨损（胶合）按破坏的机理：粘着磨损、接触疲劳磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损。当摩擦表面的不平度凸峰在相互作用的各点产生结点后再相对滑移时，材料从运动副的一个表面转移到另一个表面，便形成了粘着磨损。例如：滑动轴承中的"抱轴"和高速重载齿轮的"胶合"现象。影响因素：同类摩擦副材料比异类材料容易粘着；脆性材料比塑性材料抗粘着能力高，在一定范围的表面粗糙度愈高抗粘着能力愈强，此外粘着磨损还与润滑剂、摩

5、擦表面温度及压强有关。4)冲蚀磨损2)磨粒磨损（磨损）3)疲劳磨损（点蚀)从外部进入摩擦面间的游离硬质颗粒或摩擦表面上的硬质凸峰，在摩擦过程中引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。影响因素：与摩擦材料的硬度、磨粒的硬度有关。受变应力的摩擦副，在其表面上形成疲劳点蚀，使小块金属剥落，这种现象称为疲劳磨损。常发生在滚动轴承、齿轮、凸轮等零件上。影响因素：摩擦副材料组合、表面光洁度、润滑油粘度以及表面硬度等。有流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒作用引起的机械磨损。5)腐蚀磨损在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损称为腐蚀磨损。影响因素：周围介质、零件表面的氧化膜及环境

6、温度等。§4—3润滑在摩擦面间加入润滑剂的主要作用是改善摩擦、减轻磨损，同时润滑剂还能起减振、防锈等作用，液体润滑剂还能带走摩擦热、污物等。润滑剂有液体润滑剂、气体润滑剂、润滑脂和固体润滑剂。（3）合成油，如磷酸酯（低温润滑剂）、硅酸盐酯（高温润滑剂）、氟化物（耐氧化润滑剂）等，近年来应用面不断拓广。性能指标：1）粘度2）油性(润滑性)3）凝点4）闪点和燃点5）极压性能6）氧化稳定性1.液体润滑剂主要有三大类：（1）矿物油，主要是石油产品，此种油来源充足，稳定性好、成本低，故应用最广；（2）动、植物油，其油性好，最适于边界润滑使用，但稳定性差，来源不足，所以，应用较少；1、粘性定律牛顿流体

7、内摩擦定律η——流体的动力粘度2、粘度常用单位（1）动力粘度η单位：N·s/m2（2）运动粘度vτ--流体的切应力表示速度面积各为1m2的两层流体相距1m时，相对滑动速度为1m/s，所需要的力为1N，此时流体的粘度为1Pa.s。1Pa·s=10P=1000cP工程上把动力粘度η与流体密度ρ的比值称为运动粘度ν。记为ν=η/ρ。物理单位：cm2/s，—1St（斯）蒸馏水在20°C的运动粘度为1cSt；L-AN10全损耗系统