磨损机理一学习.pptx
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1、从微观角度解释其机理,则是高的接触应力,造成表面相互嵌入,破坏了表面膜,使纯洁金属接触部分形成了分子相互吸引的条件进行黏着,运动中再撕开,其中可能产生了一部分分子的转移。磨损的产生则是由于原子键联结并不一定都在原始微观接触处 断开,而有可能在摩擦副中较弱方的表面层附近断开,结果使材料从摩擦副一方到另一方的转移,经常形成松脱的磨屑。第1页/共14页第2页/共14页油润滑的金属表面在油膜破裂后可能发生黏着。无油表面在表面污染膜失效后金属才能直接黏着。粘着磨损使摩擦副表面的几何形状发生变化,从光学显微镜下可以看到表面擦伤、划伤、材料转移、咬死焊点和疲劳点蚀等磨损形态。黏着磨损的主要类型 按照摩擦表面
2、损伤程度可划分为五类黏着磨损,示于下表:第3页/共14页类型损坏现象损坏原因轻微磨损剪切破坏发生在粘着结合面上,表面转移的材料较轻微 粘着结合强度比摩擦副的两基本金属抗剪强度都弱 涂抹剪切破坏发生在离粘着结合面不远的较软金属浅层内,软金属涂抹在硬金属表面上 粘着结合强度大于较软金属的抗剪强度,但小于较硬金属的抗剪强度 擦伤剪切主要发生在较软金属的亚表层内有是也发生在硬金属的亚表层内;转移到硬金属上的粘着物又使软表面出现细而浅的划痕,有时硬金属表面也有划伤 粘着结合强度比两基本金属的抗剪强度都高 划伤剪切破坏发生在摩擦服一方或双方金属较深处,表面呈现宽而深的划痕 粘着结合强度比两基本金属的抗剪强
3、度都高,切应力高于粘着结合强度 胶合摩擦副之间发生严重粘着而不能相对运动 粘着结合强度比两基本金属的抗剪强度都高,而且粘着区域大,切应力低于粘着结合强度 第4页/共14页胶合是粘着磨损中最严重的形式,会造成大片金属被撕脱或表面间完全“咬死”,是齿轮、蜗杆等传动的失效形式之一。粘着磨损与其他磨损形式的很大不同在于,其他磨损形式一般都需要一些时间来扩展或达到临界破坏值,而粘着磨损则发生的非常突然;这主要发生在滑动副或滚动副之间没有润滑剂时,或期间油膜受到过大负荷或过高温度而破坏时。严重时,机械系统中运动零件的“咬死”将导致灾难性失效,如轴承抱死、剧烈磨损等。简化的粘着磨损计算公式:式中:Wv粘着磨
4、损的体积磨损量;H摩擦副中较软一方的材料硬度;FN法向载荷;s滑动行程;K磨损系数,按不同的滑动材料组合和不同的摩擦条件试验测得。由此得到下面三条磨损定律:第5页/共14页1.材料磨损量与行程成正比;2.材料磨损量与载荷成正比;3.材料磨损量与较软材料的硬度成正比;在采用上式时应注意其使用范围:第1定律可适用于多种条件。第2定律只适用于有限的载荷范围。实验证明,当压力不超过大约HB/3(HB钢的布氏硬度)时,钢-钢摩擦副的K值接近常量,因而磨损率与载荷成正比;而超过此压力后K值急剧增大,因而磨损率也急剧增大,如 图。结论是,在超过HB/3的临界载荷时就会发生大面积的严重粘着。对于其他金属,K值
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