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1、第四章 磨擦、磨损及润滑概述,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。,摩擦是自然界最普遍的现象之一。世界能源的1/31/2消耗在各种形式的摩擦中，机械中的零件因磨损报废，给社会生产造成极大的浪费；摩擦也有有利的一面，如：汽车行驶、飞机着陆、刹车、机械夹具、带传动、摩擦轮传动、无级变速器等等。,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。,第一节 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

2、滑动趋势时，在接触表面产生的阻碍相对滑动的摩擦。 （运动物体之间),返回目录,前一页,后一页,退 出,一、四种摩擦状态 1、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。其理论主要有分子-机械理论、粘着理论。,粘着力Fa：两金属表面间互相粘着的凸峰剪断力。 犁刨力Fm：较硬的凸峰在较软的凸峰的犁刨作用。 因此，摩擦力为：,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。,返回目录,前一页,后一页,退 出,返回目录,前一页,后一页,退 出,2、边界摩擦：,两金属表面间由于润滑油与金属表面的吸附作用，在金属表面形成极薄的油膜（边界膜）将金属表面隔开，

3、但高峰部分仍将相互搓削，此时的摩擦称为边界摩擦。,摩擦系数一般在f边=10-2数量级，边界膜厚度1微米。,3、流体摩擦,当两金属表面完全被液体隔开，只有液体间的摩擦。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,返回目录,前一页,后一页,退 出,4、混合摩擦,二、摩擦特性曲线,摩擦面间同时存在着边界摩擦和流体摩擦的混合状态。一般摩擦系数为f混=0.01-0.001数量级。,滑动摩擦的摩擦状态大致可以用膜厚比 来估计。 为边界摩擦状态； 为混合摩擦状态； 为流体摩擦状态。,返回目录,前一页,后一页,退 出,左图为摩擦特性曲线，无量纲 称为轴承特性数。随着 的不同，摩

4、擦副分别处于边界摩擦、混合摩擦和流体摩擦状态。,第二节 磨损,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）,返回目录,前一页,后一页,退 出,2、疲劳磨损（点蚀）,3、磨粒磨损,这是最常见的磨损形式，占总磨损数的50%。,返回目录,前一页,后一页,退 出,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磨损。 侵蚀磨损（冲蚀磨损） 由液流或气流的冲蚀作用

5、引的机械磨损。,、微动磨损,返回目录,前一页,后一页,退 出,第三节 润滑剂、添加剂和润滑方法,一、润滑剂的作用 降低摩擦，减轻磨损，保护零件不受锈蚀，循环润滑油还能起到散热作用。因此，润滑油膜还具有缓冲、吸振作用。使用膏状的润滑脂，起到密封作用（即可以防止内部的润滑剂外泄，以可阻止外部杂质侵入）。,二、润滑剂,返回目录,前一页,后一页,退 出,1、润滑油,返回目录,前一页,后一页,退 出,评定指标 1）粘度： 动力粘度： 油呈层流分布，层与层之间的摩擦剪应力应满足如下关系：,比例常数，即：流体动力粘度。表征液体内摩擦 阻力大小。 单位：国际单位： Pa.s（帕.秒） 绝对单位：称为1P（泊）

6、 P=0.1Pa.s=100cP(厘泊),返回目录,前一页,后一页,退 出, 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., 条件粘度 是在一定条件下，利用某种规格的粘度计，通过测定润滑穿过规定孔道的时间来进行计量的粘度。 单位：恩氏度（Et） 运动粘度与恩氏度的换算关系可能见P51公式（4-8）,返回目录,前一页,后一页,退 出,粘度与温度的关系：温度粘度（P52图4-9）

7、 粘度与压力的关系：压力粘度，其关系为：,4）闪点 油在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 5）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。 6）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。,返回目录,前一页,后一页,退 出,2 润滑脂 润滑脂=润滑油+稠化剂（如钙、锂、钠的金属皂）,润滑脂：润滑脂是由润滑油加上稠化剂组成，是膏状物，不易流动，可保持在摩擦表面上。它由一种(或几种)润滑油和一

8、种(或几种)稠化剂调合成具有可塑性的油膏。,返回目录,前一页,后一页,退 出,主要性能指标： 1）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。 它标志着润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。 2）滴点 在规定的加热条件下，润滑脂从标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。,返回目录,前一页,后一页,退 出,三、添加剂 有时为了改善某些性能还加入一些添加剂，添加剂可以改变润滑剂的各种性能，起到提高承载能力、降低摩擦和减少磨损的目的。目前世界各国都普遍使用加有添加剂的润滑油。,返回目录,前一页,后一页,退 出,3、固体润滑剂

9、如石墨、二硫化钼、氮化硼、石蜡、聚四氟乙烯、酚醛树脂等。石墨和二硫化相应用最广。 固体润滑剂一般用于不宜使用润滑油和润滑脂的特殊条件下。此外，它还可以作为润滑油或润滑脂的添加剂使用，以及与金属或塑料等混合制成自润滑复合材料使用。,四、润滑方法,返回目录,前一页,后一页,退 出,润滑油润滑在工程中的应用最普遍，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。,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。,返回目录,