摩擦磨损与润滑复习重点.doc

第一章 绪论（5） 1、摩擦学 是研究发生在作相对运动的相互作用的表面上的各种现象的产生、变化、和发展的规律及其应用的一门科学。2、摩擦学的研究对象是表面（界面）上发生的各种现象。而这种现象的产生只是由于相对运动而引起的表面之间以及表面与环境之间的相互作用。（机械工程中包括：动、静摩擦副，机械制造工艺的摩擦学问题，特殊工况条件下的摩擦学问题）3、摩擦学研究的基本内容是摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑)的原理及其应用。概括起来有以下八方面：（1）摩擦学现象的作用机理。（2）材料的摩擦学特性。（3）摩擦学元件(包括人体人工关节)的特性与设计以及摩擦学失效分析。（4）摩擦材料。（5）润滑材料。（6）摩擦学状态的测试技术与仪器设备。（7）机器设备摩擦学失效状态的在线检测与监控以及早期预报与诊断。（8）摩擦学数据库与知识库。4、摩擦学的特点 1）是一门在传统学科是基础上综合发展起来的边缘学科2）是一门具有很强应用背景的横断学科3）是一门学科边界还没完全界定的新兴学科5、摩擦学研究的意义 1）是一门能源保护的科学2）摩擦学的发展是工业和科学技术发展的迫切需要3）摩擦学的研究和应用具有巨大的经济意义第二章 固体的表面性质1、表面的几何形状特征1）微观几何形状误差2）宏观几何形状误差3）中等几何形状误差2、物体表面力是指两相或两物体相互作用时有助于物体内聚的各种力。按固体晶体结构不同，有离子键力、共价键力、金属键力和范德华力。3、吸附与固体表面膜（1）物理吸附膜（2）化学吸附膜 由于极性分子（感应或永久的）有价电子与基体表面的电子发生交换而产生的化学结合力，使极性分子定向地排列在固体表面上形成的吸附现象。（3）氧化膜（4）化学反应膜 金属表面与润滑油添加剂中的硫、磷、氯等元素发生化学反应，所形成的一种新的化合物膜层。第三章 固体表面的接触特性1、接触面积的概念（1）名义接触面积An 在平面接触下，具有理想光滑面的物体的接触面积（2）轮廓接触面积Ap 物体接触表面上波纹度的波峰因承载而被压扁的区域所形成的面积总和（3）实际接触面积是指在固固界面上，直接传递界面力的各个局部实际接触的微观面积Ari的总和。2、微凸体模型和接触模型（1）微凸体模型：1）球形模型；2）柱形模型；3）锥形模型第四章 摩擦 1、按摩擦副的润滑状态分类（1）干摩擦 接触表面无任何润滑剂（2）边界摩擦 这是指在两接触表面上存在一层极薄的边界膜的摩擦。（发动机中的汽缸与活塞环、凸轮与挺杆以及机床导轨、蜗杆传动中产生的摩擦都属于这类）。 （3） 流体摩擦 这是指两接触表面被一层连续不断的流体润滑膜完全隔开的摩擦（4）混合摩擦 两接触表面同时存在着流体摩擦、边界摩擦和干摩擦的混合状态时的摩擦。又可分为半干摩擦（干、边界摩擦）和半流体摩擦（流体、边界摩擦）两种。2、按照摩擦副的运动形式，可以将摩擦分为以下两大类：（1）.滑动摩擦 两接触表面存在相对滑动的摩擦。（2）.滚动摩擦 两物体沿接触表面滚动时的摩擦。3、按照摩擦副的运动状态，还可以将摩擦分为以下两种类型：（1）、静摩擦 这是指两接触表面存在微观弹性位移（相对运动趋势），因而还没有产生相对运动的一种摩擦。（2）、动摩擦 两接触表面间存在相对运动时的摩擦。4、按照摩擦是否发生在同一物体分类（1）内摩擦 同一物体内各部分之间发生的摩擦（2）外摩擦 两个物体的接触表面间发生的摩擦6、简单粘着理论基本要点（1）摩擦表面处于塑性接触状态（2）滑动摩擦是粘着与滑动交替发生的跃动过程（3）摩擦力是粘着效应和犁沟效应产生阻力的总和7、摩擦时金属表面特性的变化1）表面几何形状的变化2）表面结构的变化3）表面成分的变化4）表面膜的变化8、摩擦因数的影响因素（表面氧化膜、材料性质、载荷、滑动速度、温度、表面粗糙度第五章 磨损原理（15）机械零件的失效方式（磨损、断裂、腐蚀）2、磨损的三个主要特征：（1) 磨损是发生在物体上的一种表面现象。材料内部裂纹引起的材料整体疲劳破坏和断裂不属于磨损的范畴；（2) 磨损是发生在物体摩擦表面上的一种现象，其接触表面必须有相对运动。单纯的腐蚀和某些高分子材料表面的老化都是在静止表面上发生化学反应(包括氧化)的结果，也不属于磨损的范畴；（3) 磨损必然产生物质损耗(包括材料转移)，而且它是具有时变特征的渐进的动态过程。因此，不产生材料逐渐损耗的、单纯的塑性变形也不属于磨损的范畴。 5、粘着磨损(1)、 定义 在摩擦副中，相对运动的摩擦表面之间，由于粘着现象产生材料转移而引起的磨损，称为粘着磨损。（2）、过程：载荷、速度小；载荷、速度较大；变形、断裂及材料转移；新粘着点产生。（3）、磨损机理：粘着破坏再粘着再破坏的循环过程6、磨料磨损 在摩擦过程中，由于硬的颗粒或表面硬的突起物引起材料从其表面分离出来的现象7、磨料磨损的分类（凿削式磨料磨损、碾碎式、擦伤式、二体、三体磨料磨损）8、磨料磨损的影响因素（材料硬度、材料弹性模量、磨粒尺寸、载荷）9、表面疲劳磨损 摩擦表面材料微体积由于受到交变接触应力的作用，其表面因疲劳而产生物质流失的现象。10、表面疲劳磨损的影响因素（材质、表面硬度、润滑油的影响）11、腐蚀磨损 材料在摩擦过程中与周围介质发生化学反应或电化学反应而引起的物质表面上损失的现象.12、冲蚀磨损 指流体或固体颗粒以一定的速度和角度冲击物体表面，造成被冲击表面材料损耗的一种磨损形式。 机理：掺混在流体中的固体颗粒对零件的表面进行冲击作用，使材料表面依次产生弹性和塑性变形。塑性变形不能恢复，经过固体颗粒的反复冲击，使材料发生疲劳破坏，造成材料的损失影响因素;材料的弹性模量、材料的硬度和韧性、材料强度、材料的金相构造、表面粗糙度、制造缺陷第六章 润滑与润滑剂（20）1、润滑 将具有润滑性能的物质加到摩擦面之间形成一层润滑膜，使摩擦面脱离直接接触，从而控制摩擦和减少磨损，以达到延长使用寿命的措施，称为润滑。2、润滑的作用 1）控制摩擦，降低摩擦因数2）减少磨损3）散热，降低温度4）防止腐蚀，保护金属表面5）冲洗作用6）密封作用3、润滑类型（边界、流体、混合、无润滑）边界润滑 是由液体摩擦过渡到干摩擦过程之前的临界状态，是不光滑表面间发生部分表面接触的润滑状况 流体润滑 在摩擦副对偶表面之间，有一层一定厚度（一般在1. 52m以上）的粘性流体润滑膜，由这层润滑膜的压力平衡外载荷，使两对偶表面不直接接触，在两对偶表面作相对运动时，只在流体分子间产生摩擦，这就是流体润滑。（1）、在流体润滑中，根据润滑膜压力产生的方法，润滑方式可分为以下几种:1）、流体动压润滑：依靠运动副两个滑动表面的形状，在相对运动时产生收敛型油槽，形成具有足够压力的流体膜，从而将表面分隔开的状态。2） 、弹性流体动压润滑：3） 、流体静压润滑牛顿流体：遵从粘性切应力与剪切率成比例规律的流体第7章 耐磨和减磨材料1、 材料的耐磨性 通常指在一定工况条件下，摩擦副材料在摩擦过程中抵抗磨损的能力2、 影响钢耐磨性的因素（含碳量、合金元素、碳化物、金相组织的影响）3、 影响铸铁耐磨性的因素 1）基体组织的影响2）石墨的形状、大小和分布3）化学成分的影响4、 对减磨材料的要求 1）减摩性2）耐磨性3）良好的顺应性和对异物的嵌藏性4）足够的强度5）良好的物理、化学性能6）工艺性好，生产简单，成本低5、巴氏合金（锡基巴氏合金、铅基巴氏合金）6、铜合金（锡青铜、铅青铜）7、侣基合金 适用于高速、重载条件下工作的轴承8、减磨材料的选择 工作条件：速度和负荷的大小与特征、环境介质的特点、润滑条件及摩擦副的结构参数等。 选择轴承材料的依据和轴承设计的工作准则：限制工作单位压力P和单位压力与轴颈周转速度的乘积PV第8章 润滑剂和添加剂1、 润滑剂（固体润滑剂、液体润滑剂、半固体润滑剂）2、 润滑油的作用（润滑作用、冷却和清洗、密封、防腐）3、 日用润滑油的性能指标（1） 、密度 在规定温度下润滑油单位体积内所含物质的质量数（2） 、相对密度 物质给定温度下的密度与相同温度下水的密度之比（3） 、闪点 当火焰接近油蒸气与空气的混合物时，它会闪火（随即熄灭），产生这种现象的最低温度为闪点（4） 、凝点 在规定的试验条件下油品液面失去流动性的最高温度（5） 、倾点 用来测定原油和深色润滑油低温凝固性能的指标（6） 、酸值 控制和反映润滑油精制程度的一项性能指标，也是判定润滑油废弃旧程度的指标（7） 、残碳值 反映润滑油精制的深度，控制油品的老化程度的指标（8） 、腐蚀度 每平方米面积的金属片所损失的质量4、 润滑脂的优点（耐压性强、缓冲性能好、不易流失、密封性比润滑油好、粘温性能呢好）5、 润滑脂的主要理化性能