《摩擦与润滑基础》PPT课件.ppt

摩擦学基础,摩擦的定义及类型 两个相互接触的物体在外力的作用下发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面间产生切向的运动阻力，叫摩擦力，这种现象叫摩擦。 按摩擦副的运动形式分为：滑动摩擦、滚动摩擦、旋转摩擦和复合摩擦。 按摩擦副表面的润滑状态分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。,3. 摩擦的原因 “粘附”理论： （1）粘结：金属表面间的摩擦首先是接触点发生了粘结。 （2）犁沟：较硬的金属表面的徽凸体会陷入较软的金属表面,二、摩擦的分类 1、静摩擦：使处于静止的物体移动时所产生的摩擦。 2、动摩擦：一个物体在另一个物体上作等速滚动滑动时所产生的摩擦。一般情况下动摩擦小于静摩擦。 根据摩擦条件，动摩擦可分为：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 摩擦会产生下列后果：磨损、噪音、高温。,磨损过程 磨损是指摩擦副的对偶表面相对运动时工作表面物质不断损失或产生残余变形的现象。磨损过程是因对偶表面间的机械、化学与热作用而产生。运动副的磨损过程可分为：跑合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。,磨粒磨损 磨粒磨损是接触表面作相对运动时由外界硬颗粒或对磨表面上硬的微凸体，在摩擦过程中引起的表面擦伤和表面材料脱落的现象。磨粒磨损是最常见的磨损现象。据统计，在生产中因磨粒磨损所造成的损失约占磨损总数的一半左右。 一般说来，磨粒磨损有三体磨粒磨损和两位磨粒磨损两种形式。磨粒磨损可以归纳为以下三种磨损机理：微观切削、挤压剥落和疲劳破坏。,磨 粒 磨 损 机 理 和 磨 损 颗 粒,磨料磨损类型,铁谱照片切削磨损,铁谱照片铝合金磨粒,铁谱照片腐蚀磨粒,粘着磨损 粘着磨损是接触表面相对运动时，由于粘着效应所形成的粘着结点发生剪切断裂，被剪切的材料或脱落成磨屑，或由一个表面转移到另一个表面而造成的一种磨损。 粘着磨损是一种常见的磨损形式，它的发生与发展十分迅速，容易使机器发生突然事故，造成巨大损失。 根据粘着结点的强度和破坏位置的不同，粘着磨损有以下几种形式：涂抹、擦伤、胶合、卡咬。,粘 着 磨 损 机 理、 磨 损 颗 粒 和 磨 损 零 件,粘着磨损,表面疲劳磨损 表面疲劳磨损，有时称为疲劳磨损。可以定义为“当两个接触体相对滚动或滑动时，在接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的情况下，在表面层将引发裂纹，并逐步扩展，最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来的磨损过程”。既然它是一个疲劳过程，那么表面疲劳磨损，按裂纹萌生点不同可分为表层萌生与表面萌生疲劳磨损；按磨屑和疲劳坑的形状不同可分为鳞剥和点蚀两类。,疲 劳 磨 损 机 理、 磨 损 颗 粒 和 磨 损 零 件,腐蚀磨损 在气体或液体的腐蚀环境中进行摩擦，摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应而生成反应物，这些反应物继续摩擦就会剥落，这个过程反复进行所造成的表面损伤，称为腐蚀磨损。因此，腐蚀磨损必须兼有腐蚀和摩擦。常见的有氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。,锈 蚀 颗 粒 和 腐 蚀 磨 粒,设备磨损提示： （1）影响设备磨损的因素众多，要具体分析；（2）设备磨损是个渐进过程，短时难以察觉 ；（3）通过合理润滑降低磨损速率可带来长期经济效益，不会立竿见影。,影响磨损的因素 润滑； 材料； 表面加工质量； 机件的工作条件：载荷、速度、温度、湿度及周围环境、机件运动副的结构特点及运动性质。,边界润滑,流体润滑,润滑形式,滑动轴承流体动压润滑,流体动压润滑,弹性流体动压润滑 当滚动轴承、齿轮、凸轮等高副接触时，实际承载面积极窄小，使得接触区内产生高达几千MPa的压力，导致较大的弹性变形。由于接触压力极高，润滑油粘度由于粘压效应会增加许多倍，因此弹性流体动压润滑就是考虑了摩擦副接触面的弹性变形和润滑油的粘压特性。,弹性流体动压润滑,流体静压润滑 流体静压润滑是指利用外部的流体压力源（如供油装置），将具有一定压力的流体润滑剂输送到支承的油腔内，形成具有足够静压力的流体润滑膜来承受载荷，并将表面分隔开这样一种润滑状态。它的主要优点：起动摩擦阻力小；使用寿命长；抗振性能好；运动精度高；可适应较广的速度范围。但需要专用的流体压力源。流体静压润滑系统按供油方式可分为：定压供油系统和定量供油系统。,边界润滑 在不满足流体润滑的条件下，将润滑油加入到摩擦副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和减少磨损的作用，广义而言，这种润滑状态被统称为边界润滑状态。边界润滑是介于流体动力润滑和固体摩擦之间的一种润滑状态，是一种润滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部分固体接触的润滑状态。 在边界润滑条件下，润滑油的粘度对其润滑效果影响很小。此时起决定作用的是润滑油（尤其是润滑油中的添加剂）和摩擦副材料的物理化学性质，以及彼比相互作用形成的边界润滑膜的性质。边界润滑膜通常是通过物理吸附、化学吸附和化学反应的方式形成的。,