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1、第四章 摩擦、磨损与润滑概述,了解摩擦的种类及基本性质；,本章学习要求：,了解磨损的一般规律及种类；,了解润滑的作用及润滑剂的主要质量指标；,掌握流体动力润滑的基本概念及楔效应承载原理,明确摩擦学所包含的主要内容,第四章 摩擦、磨损与润滑概述,4-1 摩 擦,4-2 磨 损,4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法,4-4 流体润滑原理简介,4-0 概 述,4-0 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)。,摩擦学是研究相对运动的作用表
2、面间的摩擦、磨损和润滑，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。,世界上使用的能源大约有 1/31/2 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。,4-1 摩擦,摩擦分类：,是否相对运动,摩擦性质,4-1 摩擦,一、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。通常将未经人为润滑的摩擦状态当作“干摩擦”处理。,滑动摩擦分为： 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦,4-1 摩擦,边界摩擦：运动副的摩擦表面被吸附在
3、表面的边界膜隔开 摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能即化学性质。 边界摩擦摩擦系数f0.1；(膜厚比1),二、边界摩擦,按边界膜形成机理，边界膜分为：,反应膜:比较稳定,吸附膜,吸附性不稳定，受温 度影响较大,4-1 摩擦,四、混合摩擦 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（=13） 。 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。,三、流体摩擦 流体摩擦：指运动副的摩擦表面被流体膜隔开（34） 摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。 摩擦系数最小（f=0.001-0.008），无磨损产生，是理想的摩擦状态。,边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常
4、统称为不完全液体摩擦。,4-2 磨损,磨损：运动副之间的摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。,零件的磨损过程： 磨合阶段（有利磨损） 表面轮廓峰的形状变化 表面材料被冷作硬化,剧烈磨损阶段:即将报废阶段。,稳定磨损阶段:代表零件使用寿命的长短。,结论：,力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损的到来,汽车磨合期间的使用,目的:汽车磨合也叫走合。汽车磨合期是指新车或大修后的初驶阶段。机体各部件机能适应环境的能力得以调整提升。新车、大修车及装用大修发动机的汽车在初期使用阶段都要经过磨合，以便相互配合机件的磨擦表面进行吻合加工，从而顺利过渡到正常使用状态。汽车磨合的优劣，会对汽车寿命、安全性
5、和经济性产生重要影响。,汽车的磨合期如同运动员在参赛前的热身运动,汽车磨合期间的使用,提高磨合质量应注意以下几个方面的问题:,1）磨合里程：10002500公里，这是保证机件充分接触、摩擦、适应、定型的基本里程，进口车的磨合期则更长一些，多数为15003000公里。磨合期分为三个阶段。行驶里程至100公里时为磨合初期，200公里时为初磨合程度，3000公里就可磨合形成氧化膜。,2)行驶速度：磨合期内应尽量低速行驶。一般情况下，载重汽车最高车速驶期300公里以内应避免紧急制动。新车及大修后的汽车化油器都装有限速器，不得随意拆除。,汽车磨合期间的使用,4）合理使用油料：一般来讲，轿车的油料是越高级
6、越好，这里讲的高级是指使用性能，而不仅仅是精美的包装、昂贵的价格。,磨合期间的保养磨合结束检查保养后才能进入正常使用期。,3）轻装上阵：新车不宜劳顿，处于磨合期的车辆装载质量一定不要超过额定载重量的70%，满载、超载对新车各个构件都会造成极大的损害，并选择平坦道路行驶。慢起动、缓停车。,4-2 磨损,磨 损2,磨粒磨损（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。,粘附磨损（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。,疲劳磨损（点蚀） 是由于摩擦表面材料微体积在重复变形
7、时所产生的材料疲劳所引起的机械磨损。,4-2 磨损,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,4-3 润滑剂、添加剂和润滑办法,一、润滑剂,作用：减小摩擦、磨损；散热降温；缓冲、吸振；密封,分类： 气体空气等任何气体 液体润滑油（有机油、矿物油、化学合成油） 半固体润滑脂 固体石墨等,粘度是润滑油的主要指标：,润滑脂：润滑油+稠化
8、剂,动力粘度（Pa.s） 运动粘度 （m2/s）（润滑油牌号） 条件粘度e（Et）,温度和压力对粘度影响较大：温度 ，粘度 ：压力 ，粘度,4-3 润滑剂、添加剂和润滑办法,二、添加剂,滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等,三、润滑方法,为了提高油的品质和性能，常在润滑油或润滑脂中加入一些分量虽小但对润滑剂性能改善其巨大作用的物质，这些物质叫添加剂。,4-3 润滑剂、添加剂和润滑办法,滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等,三、润滑方法,常用的润滑装置,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。,4-4 流体润滑原理简
9、介,流体动力润滑：指两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷。,一、流体动力润滑,优点：,摩擦力小，磨损小，缓和振动与冲击,4-4 流体润滑原理简介,剪切流,剪切流+压力流,4-4 流体润滑原理简介,楔形空间 相对运动速度足够大（保证流体由大口进入） 连续不断地供油 油要有一定粘度,流体动力润滑形成的必要条件：,4-4 流体润滑原理简介,二、弹性流体动力润滑 弹性流体动力润滑理论是研究在点、线接触条件下，两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质。 三、流体静力润滑 流体静力润滑是指借助外部供入的压力油形成的流体膜来承受外载荷的润滑方式。,思考题： 41 45 410 411,
