第四章摩擦磨损精选文档.ppt

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1、第四章摩擦磨损本讲稿第一页，共二十二页4-0 概述摩擦：当两个物体相对滑动，或有相对滑动趋势时，在接触表面上就产生抵抗滑动的阻力，这一现象称为摩擦。润滑：在摩擦面内加入物质使两表面分开，以减速小摩擦、磨损的方法称为润滑。摩擦是现象，磨损是结果，润滑是改善摩擦、磨损的手段。磨损：摩擦导能量损耗或摩擦表面物质的流失或转移即磨损。摩擦学：研究摩擦、磨损与润滑的科学和技术的统称。本讲稿第二页，共二十二页4-1 摩擦摩擦内摩擦发生在物质内部的阻碍分子运动的摩擦。（分子之间）外摩擦接触的两个物体发生相对滑动或滑动趋势时，在接触表面产生的阻碍相对滑动的摩擦。（运动物体之间)摩擦静摩擦：只有滑动趋势的摩擦。动

2、摩擦滚动摩擦滑动摩擦干摩擦边界摩擦混合磨擦流体摩擦本讲稿第三页，共二十二页4-1 摩擦一、四种摩擦状态干摩擦：两个接触表面无润滑剂，直接触，此时摩擦称为干摩擦。特点：摩擦系数一般在f=0.1数量级，阻力大、磨损重、发热高、易胶合、寿命短。边界摩擦：两金属表面间由于润滑油与金属表面吸附作用，在金属表面形成极薄的油膜（边界膜）将金属表面隔开，但高峰部分仍将相互搓削，此时摩擦称为边界摩擦。本讲稿第四页，共二十二页4-1 摩擦状态特点：摩擦系数一般在f边=10-2数量级，边界膜厚度1微米。边界膜物理吸附膜：化学吸附膜：反应膜：吸附膜：液体摩擦：当两金属表面完全被液体隔开，只有液体间的摩擦。液体摩擦特点

3、：此时摩擦只发生在流体内部，摩擦系数很小，摩擦系数一般在f流=10-3数量级本讲稿第五页，共二十二页4-1 摩擦状态混合摩擦：摩擦面间同时存在着边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦本讲稿第六页，共二十二页一、磨损过程磨损大致分为三个阶段：磨磨损损量量磨合阶段磨合阶段稳定磨损阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段剧烈磨损阶段1、磨合阶段2、稳定磨损阶段3、剧烈磨损阶段二、磨损种类按磨损机理分为以下几种：1、粘附磨损（胶合磨损）4-2 磨损本讲稿第七页，共二十二页4-2 磨损2、疲劳磨损（点蚀）3、磨粒磨损本讲稿第八页，共二十二页4-2 磨损4、腐蚀磨损：在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应或电化学反应的

4、磨损。5、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损（冲蚀磨损）流体磨粒磨损：是指由流动的液体或气流中所夹带的硬质颗粒作用引起的机械磨损。侵蚀磨损（冲蚀磨损）：由液流或气流的冲蚀作用引的机械磨损。本讲稿第九页，共二十二页4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置一、润滑剂的作用二、润滑剂分类润滑剂气体润滑剂液体润滑剂固体润滑剂半固体润滑剂 降低摩擦功耗，减少摩擦、磨损。同时还起冷却、吸振、防锈等作用。本讲稿第十页，共二十二页三、润滑剂性能指标1、润滑油润滑油机油：动物油、植物油矿物油：来源充足、价格低廉、用途广。化学合成油主要性能指标：粘度表征液体流动的内摩擦性能；润滑性（油性）：润滑性是指润滑油中极性分子与金属表面吸

5、附形成一层边界油膜，以减小摩擦和磨损损性能。4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置本讲稿第十一页，共二十二页极压性：极压性能是润滑油中加入硫、氯、磷的有机极性化合物事，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜。闪点：油在标准仪器中加热蒸发出的油汽，一遇火焰即能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。闪点是衡量油的易燃性。通常使油的工作温度比油的闪点低30404-3 润滑剂、添加剂和润滑装置凝点：指润滑油在规定的条件下，不能再自由流动时所达到的最高温度。是低温工作机器的重要指标。氧化稳定性：在高温气体中，油发生氧化生成硫、氯、磷的酸性化合物，这种物质腐蚀金属，加剧金属的磨损。本讲稿第十二页，

6、共二十二页2、润滑脂润滑脂=润滑油+稠化剂（如钙、锂、钠的金属皂）分类：钙基润滑脂：良好抗水性、但耐热能力差，工作温度不宜超过5565。钠基润滑脂：良好耐热性（工作温度可达120。），抗水性差。比钙基润滑脂防锈能力强。锂基润滑脂：能抗水，耐高温（不高于145。），是一种多用途润滑剂。铝基润滑剂：良好抗水性，对多属表面有吸附作用，很好的防锈功能。4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置本讲稿第十三页，共二十二页主要性能指标：锥入度（稠度）：重1.5N的标准锥体，于25恒温下，由润滑脂表面经5s后刺入的深度。滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标准测量杯的孔口滴下第一滴时的温度叫润滑脂的滴点。滴点决了润滑油

7、的工作温度。选择润滑脂品种的一般原则：压力高和滑动速度低时，选用针入度小品种。滴点一般较轴承的工作温度高2030，以免工作时润滑剂过多地流失。潮湿环境下，应选用钙基或铝基润滑脂。4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置本讲稿第十四页，共二十二页 特 点：可在滑动表面形成固体膜。适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。常用类型：二硫化钼，碳石墨，聚四氟乙烯等。使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。3）固体润滑剂4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置本讲稿第十五页，共二十二页15-4 润滑剂和润滑装置四、润滑方法润滑油常用的供油方式有：滴油润

8、滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等 用于低速 用于高速 油脂润滑常用于运转速度较低的场合，将润滑脂涂抹于需润滑的零件上。润滑脂还可以用于简单的密封。浸油与飞溅润滑喷油润滑本讲稿第十六页，共二十二页15-4 润滑剂和润滑装置常见润滑装置1、间歇式供油装置 对于一些小型、低速或间歇运动的装置，可采用间歇式供油，在需润滑的部位安装油杯。一般采油壶或油杯将润滑油注入油杯。本讲稿第十七页，共二十二页15-4 润滑剂和润滑装置2、连续供油装置 对于重要的装置必须采用连续供油的方法。常用的连续供油如：针阀油杯和油芯油杯等。本讲稿第十八页，共二十二页15-4 润滑剂和润滑装置3、脂润滑 脂润滑只能采

9、用间歇式供应润滑脂的方式。常用旋盖式油脂杯作为润滑装置。本讲稿第十九页，共二十二页 动力粘度：牛顿液体流动定律 比例常数，即：流体动力粘度。单 位：国际单位：Pa.s（帕.秒）绝对单位：称为1P（泊）换算关系：P=0.1Pa.s=100cP(厘泊)粘粘 度度 油呈层流分布，层与层之间的摩擦剪应力应满足如下关系：本讲稿第二十页，共二十二页粘粘 度度 运动粘度 单 位：St（斯）。换算关系：1St=1cm2/s=100cSt=10-4m2/s 1cSt=1mm2/s 注：根据国家标准GB443-84规定，润滑油在40的运 动粘度中心值作为润滑的牌号。例如：牌号L-AN5润滑，在40时其运动粘度为5.06cSt.本讲稿第二十一页，共二十二页 是在一定条件下，利用某种规格的粘度计，通过测定润滑穿过规定孔道的时间来进行计量的粘度。单位：恩氏度（Et）运动粘度与恩氏度的换算关系可能见P51公式（4-8）条件粘度 粘度与温度的关系：温度粘度（P52图4-9）粘度与压力的关系：压力粘度，其关系为：粘粘 度度本讲稿第二十二页，共二十二页