摩擦磨损及润滑课件

第4章摩擦磨损及润滑概述§4-0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流体润滑原理简介第4章摩擦磨损及润滑概述1§4-0概述摩擦学--研究相对运动的作用表面间的摩擦、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。▲摩擦-相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象磨损-由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移;润滑-减轻摩擦和磨损所应采取的措施。都与的世界上使用的能源大约有13~1/2消耗于摩擦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随若科学技术的发展,摩擦学的理论和应用必将由宏减少摩擦节省能源;观,由静态进入动态,由定性进入定量,成减少磨损>降低设备维修次数和费用,节省制造零件及其所需材料的费用。§4-0概述2§4-1摩擦摩擦的机理▲“机械说”-摩擦原因是表面微凸体的相互阻碍作用;▲“分子说”-摩擦原因是表面材料分子间的吸力作用;▲“机械一分子说”两种作用均有摩擦的分类内摩擦:在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。外摩擦:在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象。静摩擦:仅有相对运动趋势时的摩擦动摩擦:在相对运动进行中的摩擦。滑动摩擦:物体表面间的运动形式是相对滑动滚动摩擦:物体表面间的运动形式是相对滚动§4-1摩擦3滑动摩擦状态1.干摩擦两零件表面直接接触后,因为微观局部压力高而形成许多冷焊点,运动时被剪切→功耗↑磨损↑温度↑→烧毁轴瓦不允许出现干摩擦!2.边界摩擦运动副表面有一层厚度<1μm的薄油膜不足以将两金属表面完全分开,其表面部分微观高峰部分仍将相互搓削比干摩擦的磨损轻,f≈0.,1~0.33.液体摩擦有一层压力油膜将两金属表面隔开彼此不直接接触。是理想的摩擦状态摩擦和磨损极轻,∫≈0.001~0.01滑动摩擦状态44.混合摩擦混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。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边界摩擦边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分,常统混合摩擦称为不完全液体摩擦。液体摩擦称无量纲参数m为轴承特性数。动方,压强,每秒转数摩擦学研究的最新进展微一纳米摩擦学理论摩擦特性曲线mnp可实现:∫0.001-超润滑摩擦状态。4.混合摩擦5§4-2磨损磨损一由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。后果一降低机器的效率和可靠性,甚至促使机器提前报废。磨损过程大致如图所示磨损量磨损曲线▲磨合阶段--包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程。时间它是唐损的不定阶段,在整个命用期内时间很短磨合阶段稳定磨损阶段剧烈磨▲稳定磨损阶段---零件在机器的寿命损阶段平稳而缓慢的速度下磨损。▲剧烈磨损阶段-在经过稳定磨损阶段后,零件表面遭到破坏,运动副间隙增大引起而外的动载荷和振动。零件即将进入报废阶段设计机器时,要求缩短磨合期、延长稳定期、推迟剧烈磨损期的到来。§4-2磨损6磨损的分类:磨粒磨损粘附磨损疲劳磨损按磨损机理分冲蚀磨损腐蚀磨损磨损微动磨损类型点蚀磨损按磨损表面外观可分为胶合磨损擦伤磨损磨损的分类:7磨损的机理:磨粒磨损附磨损磨损类型:疲劳屠损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨粒磨损一也简称磨损,外部进入摩擦面间的游离硬颗粒(如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒)或硬的轮廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料,部分流动到沟纹两旁,一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒,这样的微粒切削过程就叫磨粒磨损。磨损的机理:8磨损的机理:磨粒磨损粘附磨损磨损类型:疲劳磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损粘附磨损一也称胶合,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。严重的粘附磨损会造成运动副咬死磨损的机理:9磨损的机理:磨粒磨损附磨损磨损类型疲劳磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损疲劳磨损一也称点蚀,是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下,反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损。点蚀过程产生初始疲劳裂纹→扩展→微粒脱落,形成点蚀坑。磨损的机理:10摩擦磨损及润滑课件11摩擦磨损及润滑课件12摩擦磨损及润滑课件13摩擦磨损及润滑课件14摩擦磨损及润滑课件15摩擦磨损及润滑课件16摩擦磨损及润滑课件17摩擦磨损及润滑课件18摩擦磨损及润滑课件19摩擦磨损及润滑课件20摩擦磨损及润滑课件21摩擦磨损及润滑课件22摩擦磨损及润滑课件23摩擦磨损及润滑课件24摩擦磨损及润滑课件25摩擦磨损及润滑课件26摩擦磨损及润滑课件27摩擦磨损及润滑课件28摩擦磨损及润滑课件29摩擦磨损及润滑课件30摩擦磨损及润滑课件31摩擦磨损及润滑课件32摩擦磨损及润滑课件33第4章摩擦磨损及润滑概述§4-0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流体润滑原理简介第4章摩擦磨损及润滑概述34§4-0概述摩擦学--研究相对运动的作用表面间的摩擦、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。▲摩擦-相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象磨损-由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移;润滑-减轻摩擦和磨损所应采取的措施。都与的世界上使用的能源大约有13~1/2消耗于摩擦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随若科学技术的发展,摩擦学的理论和应用必将由宏减少摩擦节省能源;观,由静态进入动态,由定性进入定量,成减少磨损>降低设备维修次数和费用,节省制造零件及其所需材料的费用。§4-0概述35§4-1摩擦摩擦的机理▲“机械说”-摩擦原因是表面微凸体的相互阻碍作用;▲“分子说”-摩擦原因是表面材料分子间的吸力作用;▲“机械一分子说”两种作用均有摩擦的分类内摩擦:在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。外摩擦:在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象。静摩擦:仅有相对运动趋势时的摩擦动摩擦:在相对运动进行中的摩擦。滑动摩擦:物体表面间的运动形式是相对滑动滚动摩擦:物体表面间的运动形式是相对滚动§4-1摩擦36滑动摩擦状态1.干摩擦两零件表面直接接触后,因为微观局部压力高而形成许多冷焊点,运动时被剪切→功耗↑磨损↑温度↑→烧毁轴瓦不允许出现干摩擦!2.边界摩擦运动副表面有一层厚度<1μm的薄油膜不足以将两金属表面完全分开,其表面部分微观高峰部分仍将相互搓削比干摩擦的磨损轻,f≈0.,1~0.33.液体摩擦有一层压力油膜将两金属表面隔开彼此不直接接触。是理想的摩擦状态摩擦和磨损极轻,∫≈0.001~0.01滑动摩擦状态374.混合摩擦混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。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边界摩擦边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分,常统混合摩擦称为不完全液体摩擦。液体摩擦称无量纲参数m为轴承特性数。动方,压强,每秒转数摩擦学研究的最新进展微一纳米摩擦学理论摩擦特性曲线mnp可实现:∫0.001-超润滑摩擦状态。4.混合摩擦38§4-2磨损磨损一由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。后果一降低机器的效率和可靠性,甚至促使机器提前报废。磨损过程大致如图所示磨损量磨损曲线▲磨合阶段--包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程。时间它是唐损的不定阶段,在整个命用期内时间很短磨合阶段稳定磨损阶段剧烈磨▲稳定磨损阶段---零件在机器的寿命损阶段平稳而缓慢的速度下磨损。▲剧烈磨损阶段-在经过稳定磨损阶段后,零件表面遭到破坏,运动副间隙增大引起而外的动载荷和振动。零件即将进入报废阶段设计机器时,要求缩短磨合期、延长稳定期、推迟剧烈磨损期的到来。§4-2磨损39磨损的分类:磨粒磨损粘附磨损疲劳磨损按磨损机理分冲蚀磨损腐蚀磨损磨损微动磨损类型点蚀磨损按磨损表面外观可分为胶合磨损擦伤磨损磨损的分类:40磨损的机理:磨粒磨损附磨损磨损类型:疲劳屠损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损磨粒磨损一也简称磨损,外部进入摩擦面间的游离硬颗粒(如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒)或硬的轮廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料,部分流动到沟纹两旁,一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒,这样的微粒切削过程就叫磨粒磨损。磨损的机理:41磨损的机理:磨粒磨损粘附磨损磨损类型:疲劳磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损粘附磨损一也称胶合,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。严重的粘附磨损会造成运动副咬死磨损的机理:42磨损的机理:磨粒磨损附磨损磨损类型疲劳磨损冲蚀磨损腐蚀磨损微动磨损疲劳磨损一也称点蚀,是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下,反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损。点蚀过程产生初始疲劳裂纹→扩展→微粒脱落,形成点蚀坑。磨损的机理:43摩擦磨损及润滑课件44摩擦磨损及润滑课件45摩擦磨损及润滑课件46摩擦磨损及润滑课件47摩擦磨损及润滑课件48摩擦磨损及润滑课件49摩擦磨损