摩擦、磨损及润滑PPT课件
摩擦、磨损和润滑
摩擦、磨损和润滑§1 摩擦在一定的压力下，表面间摩擦阻力的大小与两表面间的摩擦状态有密切关系，不同摩擦状态下，产生摩擦的物理机理是不同的。
一、摩擦状态按摩擦状态，即表面接触情况和油膜厚度，可以将滑动摩擦分为四大类，干摩擦、边界摩擦（润滑）、液体摩擦（润滑）和混合摩擦（润滑），如图所示。
1.干摩擦两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯净金属接触时的摩擦，称为干摩擦。
在工程实际中没有真正的干摩擦，因为暴露在大气中的任何零件的表面，不仅会因氧气而形成氧化膜，且或多或少也会被润滑油所湿润或受到"污染"，这时，其摩擦系数将显著降低。
在机械设计中，通常把不出现显著润滑的摩擦，当作干摩擦处理。
2.边界摩擦两摩擦表面各附有一层极薄的边界膜，两表面仍是凸峰接触的摩擦状态称为边界摩擦。
与干摩擦相比，摩擦状态有很大改善，其摩擦和磨损程度取决于边界膜的性质、材料表面机械性能和表面形貌。
3.液体摩擦两摩擦表面完全被液体层隔开、表面凸峰不直接接触的摩擦。
此种润滑状态亦称液体润滑，摩擦是在液体内部的分子之间进行，故摩擦系数极小。
这时的摩擦规律已有了根本的变化，与干摩擦完全不同。
关于液体摩擦（液体润滑）的问题，将在滑动轴承中进一步讨论。
4.混合摩擦两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的状态称为混合摩擦。
二、干摩擦理论干摩擦理论主要有：（1）机械理论认为摩擦力是两表面凸峰的机械啮合力的总和，因而可解释为什么表面愈粗糙，摩擦力愈大；（2）和表面分子相互吸引分子-机械理论认为摩擦力是由表面凸峰间的机械啮合力F1两部分组成，因而这一理论可解释为什么当接触表面光滑时，摩擦力也会力F2很大。
但上述两种理论不能解释能量是如何被消耗的；（3）粘着理论；（4）能量理论等。
a) 结点b) 界面剪切c) 软金属剪切a) 结点b) 界面剪切c) 软金属剪切大量的试验表明，工程表面的实际接触面积约为名义接触面积的10-2～10-3，这样接触区压力很高，使材料发生塑性变形，表面污染膜遭到破坏，从而使基体金属发生粘着现象，形成冷焊结点（如图a 所示）。
第4章 磨擦 磨损及润滑
工程中常用运动粘度，单位是：St(斯)或 cSt(厘斯)；
润滑油的牌号与运动粘度有一定的对应关系，如：牌号为LAN10的油在40℃时的运动粘度大约为10 cSt。
润滑脂 ：润滑油+稠化剂 润滑脂的主要质量指标是：锥入度，反映其稠度大小。 滴点，决定工作温度。
固体润滑剂 ：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。
二、添加剂
为了提高油的品质和性能，常在润滑油或润滑脂中加入一些 分量虽小但对润滑剂性能改善其巨大作用的物质，这些物质叫添 加剂。
添加剂的作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提高油性、极压性 延长使用寿命 改善物理性能
添加剂的种类
油性添加剂 极压添加剂 分散净化剂 消泡添加剂 抗氧化添加剂 降凝剂 增粘剂
三、润滑方法
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
具体说明
三、流体静压润滑 流体静压润滑是指借助外部供入的压力油形成的流体膜来承
受外载荷的润滑方式。
具体说明
采用流体静压润滑可在两个静止且平行的摩擦表面间形 成流体膜，其承载能力不依赖于流体粘度，故能用粘度极低 的润滑剂，且既可使摩擦副有较高的承载能力，又可使摩擦 力矩降低。
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详细说明
在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损 期，推迟剧烈磨损的到来。为此就必须对形成磨损的机理有所了 解。
二、磨损的分类
关于磨损机理与分类的见解颇不一致，大体上可概括为：
磨粒磨损 也简称磨损，是外部进入摩擦表面的游离硬颗粒或 硬的轮廓峰尖所引起的磨损。
疲劳磨损
粘附磨损 运
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 磨损。 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
摩擦磨损及润滑概述.ppt
L-AN68 61.2~74.8 -10 190
L-AN100 90~110
0
210
汽轮机油 L-TSA32 28.8~35.2 -7
180
中G国地B质大1学1专1用20-89 L-TSA46 41.4~50.6
用于重型机床导轨、 矿山机械的润滑
用于汽轮机、发电机等 高速高负荷轴承和各种 小型液体润滑轴作承者： 潘存云教授
▲ “机械－分子说” 两种作用均有
二、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。
v
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
潘存云教授研制
界摩擦时要小得多。
边界摩擦和混合摩擦在 工程实际中很难区分，常统 称为不完全液体摩擦。
边界摩擦 f
混合摩擦
在一般机器中，处于后三种情况的混合状态。
称无量纲参数ηn/p为轴承特 性数。 η-动力粘度，p-压强 ，n-每秒转数
节省能源； 观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成 为系统综合研究的领域。
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。
中国地质大学专用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作者： 潘存云教授
§4-1 摩 擦
一、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
《摩擦磨损润滑基础》课件
1 摩擦力的增加
探讨增加压力如何影响摩擦力。
2 地面摩擦力
研究地面和物体之间的摩擦力。
3 摩擦力的变化
分析不同表面条件下摩擦力的变化情况。
磨损的定义和分析
1
磨损的定义
深入了解什么是磨损以及它对材料性能的影响。
2
磨损的分析
学习如何分析磨损现象并找出其原因。
磨损的原因和种类
固体磨损
讨论物体之间接触导致的磨 损。
研究液体润滑剂的特性和 应用。
润滑方式的选择
1
干润滑 vs. 液体润滑
比较干润滑和液体润滑在不同工况下的
边界润滑
2
优缺点。
了解边界润滑剂在降低摩擦和磨损中的
应用。
3
滑动润滑
研究滑动条件下润滑方式的选择。
润滑膜的性质和形成
1 润滑膜的功能
探索润滑膜在减小摩擦和 磨损方面的作用。
2 气体润滑膜
了解气体润滑膜的性质和 产生机制。
3 液体润滑膜
研究液体润滑膜的稳定性 和压力分布。
润滑剂的种类和使用方法
固体润滑剂
分析固体润滑剂在不同应用 中的特性和使用方法。
液体润滑剂
探讨液体润滑剂在减小摩擦 和磨损中的应用。
气体润滑剂
了解气体润滑剂在高速运动 中的润滑效果。
润滑膜性能测试方法
1
摩擦系数测试
学习如何测试润滑膜的摩擦系数。
2
磨损量测试
《摩擦磨损润滑基础》 PPT课件
本课程将带您深入了解摩擦、磨损和润滑的基本概念。我们将探讨不同类型 的摩擦现象、计算摩擦力的方法以及磨损的原因和种类。此外，我们还将研 究润滑的定义、分类和润滑剂的使用方法。
摩擦力的定义与实验操作
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液体摩擦之间
一、磨损
1.磨损过程：
磨合磨 损阶段
I
（1）跑和磨损阶段
（2）稳定磨损阶段 O
（3）剧烈磨损阶段
磨损量q q
稳定磨损阶段
II
剧烈磨损阶段
III
t 时间t
（1）跑和磨损阶段
零件表面呈尖峰状态，磨损 速度较快，磨损到一定程度 后，尖峰渐渐被磨平，磨损 速度减慢
（2）稳定磨损阶段 （3）剧烈磨损阶段
经磨合的摩擦表面加工硬化， 形成了稳定的表面粗糙度， 摩擦条件保持相对稳定，磨 损较缓,该段时间长短反映零 件的寿命
经稳定磨损后，零件表面破 坏，运动副间隙增大→动载 振动→润滑状态改变→温升 ↑→磨损速度急剧上升→直 至零件失效
2、磨损分类： （1） 粘着磨损 （2） 磨粒磨损 （3） 疲劳磨损 （4） 腐蚀磨损
物理单位：cm2/s，—1St（斯） （3）条件粘度（相对粘度）—恩氏粘度
三、润滑剂的选用
1. 低速、重载、高温、间隙大 ——粘度大的润滑油
2. 高速、轻载、低温、间隙小 ——粘度小的润滑油
3. 气、固态主要用于高温，高压，防污染 的场合
§2—3 密封装置
为了使润滑持续，可靠，不漏油， 防止污物进入机体，必须密封。
§2—2 润滑
一、润滑剂及主要性能 1、润滑油 有机油、矿物油、合成油
性能指标：粘度、油性、凝点等 2、润滑脂
性能指标：针入度、滴点等 3、固体润滑剂
石墨、二硫化钼、氮化硼、蜡
二、粘度常用单位 （1）动力粘度η
单位：N·s/m2 （2）运动粘度v
v (Pa s) / (kg / m3 )
第二章 摩擦、磨损及润滑概述
• 2.1 摩擦与磨损 • 2.2 润滑 • 2.3 密封设置
§2—1 摩擦与磨损
一、摩擦及其分类
摩擦 ：干摩擦、液体摩擦
边界摩擦、混合摩擦
1. 干摩擦：两表面直接接触，不加任何润滑剂 特点：摩擦阻力最大，磨损最为严重
2. 液体摩擦：两摩擦表面被油膜隔开，不直接接触 特点：摩擦阻力小，无磨损，寿命长
静密封：密封后各件固定不动 一、分类 动密封：有相对的运动
密封圈和填料是常用密封件
二、用途
防尘密封等