机械设计试题及答案第三章摩擦、磨损及润滑.ppt

第三章 摩擦、磨损及润滑,问答题,计算题,3-0 试求在40时10号机械油的动力粘度。本题要求读者掌握常用粘度单位的相互换算，只要查出运动粘度和油的密度，即可求解,解：查“几种常用油的粘温曲线”得：10号机械油在40时的运动粘度y14cSt。,取润滑油的密度,3-1 机械中有几种摩擦状态？各有何特点？机械中的零件均有确定的相对运动，且大多数为金属制作，所以本题所说的摩擦是指金属表面间的滑动摩擦,答：根据润滑条件的不同，机械中有干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦四种摩擦状态。 其特点是：干摩擦：零件摩擦表面直接接触，没有任何润滑剂； 边界摩擦：摩擦表面被一层很薄（厚度通常在01 m以下）的润滑剂边界所分隔，还有许多微凸体相接触； 流体摩擦：摩擦表面被流体润滑剂所分隔，摩擦表面完全不接触； 混合摩擦：摩擦表面的油膜厚度比边界摩擦的大，表面微凸体直接接触的数量在减少，油膜承载比例在增大。,32 在不同润滑条件下，当载荷和润滑油粘度保持不变，滑动速度增加时，摩擦系数如何变化？为什么？ 本题使读者了解相对滑动速度对摩擦系数的影响,答：当相对滑动速度低于音速的 110（约 30 m s）时，一般不考虑其影响；在高于这个速度时，摩擦系数将随相对滑动速度的增大而降低，而且导热性差的材料比导热性好的材料，其摩擦系数要降得更多。其原因是摩擦表面温度升高将引起表面材料的机械性能发生变化。,（2）化学吸附膜。润滑油分子受化学键力（原子与原子的结合力）的作用而贴附到金属表面上，即形成化学吸附膜。它具有低的剪切强度，又有较高的熔点，能在较高的速度和载荷下起润滑作用。,（3）化学反应膜。当润滑油分子中含有以原子形式存在的硫、氯、磷时，在较高的温度（通常为150 200 ）下，这些元素能与金属发生化学反应，形成硫、氯、磷的化合物，在油和金属的界面处形成一层薄膜。这种边界膜具有低剪切强度和高熔点，比前两种吸附膜都更为稳定，可在十分恶劣条件（高压、大滑动速度）下保护金属。,33 公式 适用于什么摩擦状态？说明各符号意义。,答：公式f= B / HB适用于软金属零件和硬金属零件的干摩擦状态。式中B为软金属的剪切强度极极，HB为硬件材料的布氏硬度。,3-4 边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜，试问有几种边界膜？它们之间的区别是什么？本题使读者了解边界膜的种类、形成机理、特点及适用场合,（1）物理吸附膜。润滑油在两摩擦表面间，在油与金属接触时，在两者分子吸引力的作用下，油紧贴到金属表面上而形成的，它可以是单分子层或多分子层。具有长链的碳氢化合物（如硬脂酸），其分子一端带有强电荷的极性团，有对金属垂直取向特性，这些极性分子聚集在一起形成薄膜。只适用于低速、轻载的场合。,答：边界膜有物理吸附膜、化学吸附膜、化学反应膜三种。,3-5 磨损过程分为几个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？,答：磨损过程分为跑合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。,在跑合阶段，应当严格遵守跑合规程，载荷由轻到重逐渐增加；跑合期满，要把零件清洗干净并更换润滑油，以免磨下的金属粉末起磨粒作用。,3-6 按破坏机理分，磨损的基本类型有哪四种？可采用哪些措施减小磨损？,答：按破坏机理分，磨损有粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损四种类型。,可采用下列措施减小磨损： （1）选择适当的零件材料配对或选择不同硬度的同一种金属材料配对，以提高抗胶合性能； （2）采用适当的热处理方法提高零件的表面硬度，提高耐磨性； （3）选用适当的零件表面粗糙度； （4）选用合适的润滑油和添加剂； （5）控制pv值，P为比压，v为滑动速度； （6）定期更换润滑油以减轻磨料磨损； （7）用润滑油和润滑脂保护金属表面，防止锈蚀。,3-7 获得流体动压润滑的基本条件是什么？从计算无限长动压轴承的基本方程中得出,3-8 流体静压润滑的主要优点是什么？,答：（1）相对运动表面间必须形成由大到小呈收敛楔形的油楔； （2）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度； （3）润滑油必须有一定的粘度。,答：（1）压力油膜与相对滑动速度无关，适用于极低速至高速的各种场合； （2）启动与停机时，两相对运动的摩擦表面不会直接接触； （3）油膜抗振性好； （4）需装备供油系统并消耗一定的能量。,39 润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有几种？,答：润滑剂的作用有：（1）降低摩擦；（2）减轻磨损；（3）保护零件不遭锈蚀；（4）采用循环润滑时还能起到散热降温作用；（5）缓冲和吸震等。,常用的润滑剂有：（1）矿物油。来源充足、成本低、适用范围广且稳定性好，故应用最多；（2）动植物油。多用于边界摩擦中；（3）化学合成油。适用面窄、费用极高；（4）润滑脂（半固体）；（5）水。多用于在橡胶、塑料制成的轴承中作润滑剂。,310 润滑油的主要性能指标是什么？润滑脂的主要性能指标是什么？,答：润滑油的主要性能指标有粘度、油性与极压性、氧化稳定性、闪点和凝固点。,润滑脂的主要性能指标有针入度、滴点。,311 润滑油的牌