第四章摩擦、磨损.ppt

1、第四章 摩擦、磨损,沈阳航空工业学院, 4-0 概述 4-1 摩擦 4-2 磨损 4-3 润滑剂、添加剂、润滑装置,4-0 概述,摩擦：当两个物体相对滑动，或有相对滑动趋势时，在接触表面上就产生抵抗滑动的阻力，这一现象称为摩擦。,润滑：在摩擦面内加入物质使两表面分开，以减速小摩擦、磨损的方法称为润滑。 摩擦是现象，磨损是结果，润滑是改善摩擦、磨损的手段。,磨损：摩擦导能量损耗或摩擦表面物质的流失或转移即磨损。,摩擦学：研究摩擦、磨损与润滑的科学和技术的统称。,4-1 摩擦,摩擦,内摩擦发生在物质内部的阻碍分子运动的摩擦。（分子之间）,外摩擦接触的两个物体发生相对滑动或滑动趋势时，在接触表面产生

2、的阻碍相对滑动的摩擦。 （运动物体之间),摩擦,静摩擦：只有滑动趋势的摩擦。,动摩擦,滚动摩擦,滑动摩擦,干摩擦 边界摩擦 混合磨擦 流体摩擦,4-1 摩擦,一、四种摩擦状态,干摩擦：两个接触表面无润滑剂，直接触，此时摩擦称为干摩擦。,特点：摩擦系数一般在f=0.1数量级，阻力大、磨损重、发热高、易胶合、寿命短。,边界摩擦：两金属表面间由于润滑油与金属表面吸附作用，在金属表面形成极薄的油膜（边界膜）将金属表面隔开，但高峰部分仍将相互搓削，此时摩擦称为边界摩擦。,4-1 摩擦状态,特点：摩擦系数一般在f边=10-2数量级，边界膜厚度1微米。,液体摩擦：当两金属表面完全被液体隔开，只有液体间的摩擦

3、。,液体摩擦,特点：此时摩擦只发生在流体内部，摩擦系数很小，摩擦系数一般在f流=10-3数量级,4-1 摩擦状态,混合摩擦：摩擦面间同时存在着边界摩擦和流体摩擦的混合状态。,混合摩擦,一、磨损过程 磨损大致分为三个阶段：,1、磨合阶段 2、稳定磨损阶段 3、剧烈磨损阶段,二、磨损种类 按磨损机理分为以下几种：,1、粘附磨损（胶合磨损）,4-2 磨损,4-2 磨损,2、疲劳磨损（点蚀）,3、磨粒磨损,4-2 磨损,4、腐蚀磨损：在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损。 5、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损（冲蚀磨损） 流体磨粒磨损：是指由流动的液体或气流中所夹带的硬质颗粒作用引起的机械

4、磨损。 侵蚀磨损（冲蚀磨损）：由液流或气流的冲蚀作用引的机械磨损。,4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置,一、润滑剂的作用,二、润滑剂分类,润滑剂,气体润滑剂 液体润滑剂 固体润滑剂 半固体润滑剂,降低摩擦功耗，减少摩擦、磨损。同时还起冷却、吸振、防锈等作用。,三、润滑剂性能指标,1、润滑油,主要性能指标：,粘度表征液体流动的内摩擦性能；,润滑性（油性）：润滑性是指润滑油中极性分子与金属表面吸附形成一层边界油膜，以减小摩擦和磨损损性能。,4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置,极压性：极压性能是润滑油中加入硫、氯、磷的有机极性化合物事，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜。,闪点：油在

5、标准仪器中加热蒸发出的油汽，一遇火焰即能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。 闪点是衡量油的易燃性。 通常使油的工作温度比油的闪点低3040,4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置,凝点：指润滑油在规定的条件下，不能再自由流动时所达到的最高温度。是低温工作机器的重要指标。 氧化稳定性：在高温气体中，油发生氧化生成硫、氯、磷的酸性化合物，这种物质腐蚀金属，加剧金属的磨损。,2、润滑脂,润滑脂=润滑油+稠化剂（如钙、锂、钠的金属皂）,4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置,主要性能指标：,锥入度（稠度）：重1.5N的标准锥体，于25恒温下，由润滑脂表面经5s后刺入的深度。,滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标

6、准测量杯的孔口滴下第一滴时的温度叫润滑脂的滴点。 滴点决了润滑油的工作温度。,选择润滑脂品种的一般原则： 压力高和滑动速度低时，选用针入度小品种。 滴点一般较轴承的工作温度高2030，以免工作时润滑剂过多地流失。 潮湿环境下，应选用钙基或铝基润滑脂。,4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置, 特 点：可在滑动表面形成固体膜。, 适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。, 常用类型：二硫化钼，碳石墨，聚四氟乙烯等。, 使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。,3）固体润滑剂,4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置,15-4 润滑剂和润滑装置

7、,四、润滑方法,润滑油常用的供油方式有：,滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等,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。,15-4 润滑剂和润滑装置,常见润滑装置 1、间歇式供油装置 对于一些小型、低速或间歇运动的装置，可采用间歇式供油，在需润滑的部位安装油杯。一般采油壶或油杯将润滑油注入油杯。,15-4 润滑剂和润滑装置,2、连续供油装置 对于重要的装置必须采用连续供油的方法。常用的连续供油如：针阀油杯和油芯油杯等。,15-4 润滑剂和润滑装置,3、脂润滑 脂润滑只能采用间歇式供应润滑脂的方式。常用旋盖式油脂杯作为润滑装置。, 动力粘度：,比例常数，即：流体动力粘度。 单 位：国际单位： Pa.s（帕.秒） 绝对单位：称为1P（泊） 换算关系：P=0.1Pa.s=100cP(厘泊),粘 度,油呈层流分布，层与层之间的摩擦剪应力应满足如下关系：,粘 度, 运动粘度,单 位：St（斯）。 换算关系：1St=1cm2/s=100cSt=10-4m2/s 1cSt=1mm2/s,注：根据国家标准GB443-84规定，润滑油在40的运 动粘度中心值作为润滑的牌号。 例如：牌号L-AN5润滑，在40时其运动粘度为5.06cSt.,是在一定条件下，利用某