摩擦磨损与润滑3讲解
摩擦与润滑--3金属表面接触
◆金属材料成形中的表面接触——硬/软接触:成形工具材质较硬,而被加
工金属的材质较软,接触时,开始也是微凸体之间的接触,但是随着变形的 进行,压下量增加,较硬的工具表面微凸体会将被加工金属的表面的微凸体 压扁,进而进入被加工金属的表面,同时由于变形金属的塑性流动,使工具 表面的凹谷部位被金属填充,形成加工工具与被加工金属的紧密接触。因此, 工模具表面的粗糙度和变形金属表面的物理—力学性能将影响接触的性质。
3. 金属表面接触
3.1 表面接触现象
◆机械传动中的表面接触——硬/硬接触:金属表面接触时,表面上的凸峰和
凹谷相互作用,形成凸凹交错,最先接触的应是两个表面的对应微凸体高度 之和为最大的部位,随压力的增加,其他新的成对的微凸体也相应地接触。 接触开始先发生弹性变形,只有当载荷超过某一临界值时才发生塑性变形。
σsy-软材料的压缩屈服极限。
◆滑动条件下的面积接触率
Ar’/ Ar=(1+αμ2 )1/2
●滑动条件下的面积接触率公式推导: 在金属加工成形条件下,接触面积都有相对滑动,在真实接触面上将同时受到法向 应力σn及摩擦应力τm的联合作用,面积接触率有比较大的增加。根据Mises条件 σn2+ατm2=K2 在理想的无摩擦的单向压缩状态下的摩擦应力τm=0 , 当σn=σsy 则K=σsy, 所以 σn2+ατm2=σsy2 设存在相对滑动时的真实接触面积为Ar’ 则 N 2+α(F/A ’)2=σ 2 ( N/Ar’) r sy 或 σsy 2=(N/σ )2+α(F/σ )2 Ar’ sy sy 无相对滑动时, Az 2=(N/σ )2 Ar sy 比较上两式, Ar’/ Ar=(1+αμ2 )1/2 式中,μ=F/N为平均摩擦系数。塑性变形条件下,如镦粗圆柱体试件时,σsy为拉伸 屈服极限的2.65~2.86倍,而α=25左右的常数。由此可见,在滑动摩擦,特别是金属塑 性变形条件下的真实接触面积将有比较大增加。当μ=0.5 时,面积接触率将为静态的每 1~42倍。 另外,金属表面有污染膜或润滑膜以及半流体润滑时,摩擦表面接触状态又发 生很大变化。
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)。
摩擦.磨损.润滑及润滑剂概论
第一章摩擦.磨损.润滑及润滑剂概论摩擦、磨损、润滑的种类及其基本性质│润滑剂及其基本性能指标│润滑剂的种类一、摩擦.磨损.润滑的种类及其基本性质摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术,但一直未成为一种独立的学科。
1964年英国以乔斯特(Jost)为首的一个小组,受英国科研与教育部的委托,调查了润滑方面的科研与教育状况及工业在这方面的需求。
于1966年提出了一项调查报告。
这项报告提到,通过充分运用摩擦学的原理与知识,就可以使英国工业每年节约510,000,000英镑,相当于英国国民生产总值的1%。
这项报告引起了英国政府和工业部门的重视,同年英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科--摩擦学(Tribology)。
摩擦学是研究相互作用、相互运动表面的科学技术,也可以说是有关摩擦、磨损及润滑的科学与技术统称为摩擦学(Tribology)。
科学地控制摩擦,中国每年可节省400亿人民币。
故改善润滑、控制摩擦,就能为我们带来巨大的经济利益。
中国工程院咨询研究项目《摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究》调查显示,2006年全国消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金估计为9500亿元,其中如果正确运用摩擦学知识可以节省人民币估计可达到3270亿元,占国内生产总值GDP的1.55%。
美国机械工程学会在《依靠摩擦润滑节能策略》一书中提出,美国每年从润滑方面获得的经济效益达6000亿美元。
1986年,中国的《全国摩擦学工业应用调查报告》指出,根据对我国冶金、石油、煤炭、铁道运输、机械五大行业的调查,经过初步统计和测算,应用已有的摩擦学知识,每年可以节约37.8亿元左右,约占生产总值(5个行业1984年的可计算部分)的2.5%。
润滑油的支出仅是设备维修费用的2%~3%。
实践证明,设备出厂后的运转寿命绝大程度取决于润滑条件。
80%的零件损坏是由于异常磨损引起的,60%的设备故障由于不良润滑引起。
中国每1000美元产值消耗一次性能源(折合石油)为日本的5.6倍,电力为日本的2.77倍,润滑油耗量为日本的3.79倍。
《机械设计》第三节-摩擦-磨损-润滑
t
度不会继续改变,所占时
间比率较小
O
时间t
2、稳定磨损阶段
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
3、急剧磨损阶段 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
二、磨损的类型
弹性变形
流体摩擦(润滑)
塑性变形
边界膜
边界摩擦(润滑)—最低要求
边界膜 液体
液
混合摩擦(润滑)
边界膜
液体
一、干摩擦
摩擦理论: 库仑公式 Ff f () Fn
新理论:分子—机械理论、能量理论、粘着理论
简单粘着理论:
Ff
Ar B
Fn
sy
B
a
n
Ar Ari i 1
f () Ff B Fn sy
(3)条件粘度(相对粘度)—恩氏粘度
3、影响润滑油粘度的主要因素
(1)温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低
粘度指数VI ,35,85,110
(2)压力
p 0 ep
P>10MP时,随P↑→ηP↑
4、配油计算
K v vB vA vB
配油比
1、根据摩擦面间存在润滑剂的状况,滑动摩擦分
为哪几种? 2、获得流体动力润滑的基本条件是什么?
3、典型的磨损分哪三个阶段?磨损按机理分哪几 种类型?
4、什么是流体的粘性定律?
5、粘度的常用单位有哪些?影响粘度的主要因素是 什么?如何影响?
6、评价润滑脂和润滑油性能的指标各有哪几个?
润滑油压分布
v1
v2
金属加工润滑基础知识之一摩擦学
金属加工润滑基础知识之一摩擦学金属加工润滑基础知识之一摩擦学摩擦学的三个方面:摩擦、磨损、润滑摩擦:相互接触的物体在相对运动时或具有相对运动的趋势时,接触面间发生阻碍相对运动的现象,称为摩擦。
所产生阻碍其相对运动的阻力称之为摩擦力。
特征:摩擦阻力、摩擦热量、材料磨损摩擦种类:(按摩擦副表面的润滑状态分类)1、干摩擦:在没有任何润滑剂的条件下,两物体表面间的摩擦。
2、液体摩擦:又称流体摩擦。
是发生在液体内部的一种摩擦现象,包括纯液体流动时的摩擦和液体将金属表面隔开时的摩擦。
一般来讲,这层液体的厚度在2微米以上。
3、边界摩擦:当固体表面不是被一层液体隔开,而是被一层很薄的吸附油膜隔开,或是被一层具有分层结构和润滑性能的边界膜隔开时的摩擦,称为边界摩擦。
这层膜的厚度一般在0.1-1微米以下。
4、混合摩擦:物体相对运动时,由于它的表面粗糙度不同,当凸起较高的部分发生边界摩擦时,凸起较低的部分处于液体摩擦状态或半液体摩擦中,当凸起较低的部分处于边界摩擦时,凸起较高的部分因挤压较剧烈会导致边界膜破烈,其表面直接接触发生局部干摩擦、半干摩擦。
磨损:定义:相互接触的物体在相对运动时,表层材料不断发生的损耗的过程,或者产生残余变形的现象。
磨损的三个阶段:磨合、稳定磨损、急剧磨损磨损的类型:1、粘附磨损:接触表面相对运动时,由于分子间的吸引力作用而产生粘附连接,致使材料从表面脱掉的磨损。
2、磨料磨损:接触表面相对运动时,由于硬质颗粒或较硬表面上的微凸体,在摩擦过程中的“梨削”“切削”“磨削”作用引起表面擦伤,表层材料脱落或分离出碎屑和其他磨粒。
3、疲劳磨损:两个相互作用的摩擦表面,由于表层材料疲劳,产生微观裂纹并分离出磨粒和碎片剥落,形成凹坑,造成磨损。
4、腐蚀磨损:摩擦副在第三介质的作用下发生的腐蚀磨损,比如:润滑油酸化变质产生的酸性油泥;手汗;潮湿空气中的氧、二氧化硫、硫化氢等等。
磨损的影响因素:1、润滑对磨损的影响(降低摩擦系数,液体润滑时能防止粘附磨损,洁净润滑能减少磨料磨损;有防锈性能的润滑剂能减少腐蚀磨损)2、材料性能对磨损的影响(材料的硬度和韧性;硬度决定表面抵抗能力,过高硬度易产生碎屑,产生磨料磨损。
汽车的磨擦、磨损与润滑-
汽车的磨擦、磨损与润滑一、概述摩擦、磨损与润滑是汽车在制定、制造、使用与修理中不可避免而又必需妥善解决的问题。
它是研究各运动部件摩擦副表面摩擦、磨损、润滑这三者互相关系的一门科学与技术。
据有关资料统计,现在世界上有不少能源以各种不同的形式消耗于摩擦损失,依据美国环保局(EPA)测得的典型汽车能量分布状况可知,燃料能量消耗在汽车各种摩擦损失上的比例,活塞摩擦损失占3.0%,发动机其它摩擦损失占4.5%,变速器摩擦损失占1.5%,车轴摩擦损失占1.5%,总计占10.5%,亦即燃料的热能中有10.5%消耗在汽车的各种摩擦损失中。
摩擦不仅消耗能量,而且伴随着磨损的产生。
依据使用和试验统计,汽车零部件的主要失效形式是磨损,磨损型的故障约占50%。
其中,磨损造成的故障在发动机总成故障中占47.2%:在变速器故障中占65.3%:在驱动桥故障中占72.9%……由于磨损型故障而带来的修理费用约占汽车使用费用总数的25%。
由此可见,摩擦带来能量的损失,磨损产生材料的损耗和零部件的失效,而降低摩擦损失、减少磨损、延长车辆使用寿命的重要措施和有效途径就是润滑。
二、润滑的功能每辆汽车都是围绕完成某一功能而由许多互相依赖、互相作用的构件和零件组合而成的一个系统。
汽车在运行中,由于受到外部环境的干扰和内部因素的作用,在功能转换过程中,由于各种矛盾的对抗而产生摩擦和磨损,同时,因摩擦磨损引起系统的功能变化,导致各单元的尺寸发生变化,造成精度下降、功能降低、严重时会引发故障和事故。
由图1可见,在输入变量一定的状况下,假设要提升有用输入,就必需设法降低损耗输出,为此,对汽车用户来说,除正确调整各部间隔和操作外,简单而有效的办法是正确地进行润滑,充分发挥润滑剂的作用,这是降低损耗输出最有效、具体而经济的方法。
润滑的功能、价值和成本间的关系为:价值=功能/成本价值是把润滑剂加入到运动体之间形成一层具有一定强度的油膜,减少机件的磨损,降低能源消耗,确保机件正常运转,提升有用输出。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
第一节 摩擦 一、摩擦效果——能量损耗、发热、磨损
——利用摩擦 二、摩擦分类 内摩擦:发生在物质内部,阻碍分子间相对运动 外摩擦:
静摩擦 动摩擦——滚动摩擦
滑动摩擦——
1.干摩擦 机械传动中不允许
2.边界摩擦 边界油膜(十层分子厚度仅 为0.02μm),金属突峰接触,摩擦系数0.1 左右
油温 3.疲劳磨损(点蚀) 提高表面硬度、减小粗糙度值和控制接触应
力
4.流体体磨粒磨损、流体侵蚀磨损
流动所夹带的硬物质引起的机械磨损,管道 磨损
流体冲蚀作用引起的机械磨损,燃汽轮机叶 片、火箭发动机尾喷管的磨损。
5.腐蚀磨损
机械化学磨损是指由机械作用及材料与环境 的化学作用或电化学作用共同引起的磨损
2.流体静力润滑 3.弹性流体动力润滑 λ>3~4 4.边界润滑 5.混合润滑
1.如图所示,在 情况下,两相对运动的平 板间粘性流体不能形成油膜压力。
2.摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚 比值λ为 时,为混合润滑状态,值λ为 时,可达到流体润滑状态。
A.6.25; B. 1.0;C. 5.2; D. 0.35。
λ≤1——边界摩擦
λ>3——流体摩擦
1≤λ≤3——混合摩擦
第二节 磨损 一、磨损过程 ——磨合、 稳定磨损、 剧烈磨损。 二、磨损分类 1.磨粒磨损 开式齿轮传动 合理选择材料,提高表面硬度
2.粘着磨损 ——轻微磨损、胶合、咬死
齿轮传动、蜗杆传动滑动轴承等 合理选择摩擦副材料、润滑剂,限制压力和
3.各种油杯中, 可用于脂润滑。
A.针阀式油杯;B.油绳式油杯;C.旋盖式油杯。
4.为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损,下列措施中, 是不合理的
第三章 摩擦、磨损和润滑
适当的润滑是减小摩擦、减轻磨损和降低能量消耗的有效手 段。
第一节 摩 擦
摩擦的种类 1)内摩擦:发生在物质内部,阻碍分子间相对运动的摩擦。 2)外摩擦:当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑
在液体摩擦状态下,其摩擦性能取决于流体内部分子之间的 粘滞阻力,故摩擦因数极小(约为0.001~0.008),是一种理想的 摩擦状态。摩擦规律也已有了根本的变化,与干摩擦完全不同。
四、混合摩擦
当两摩擦表面不能被具有压力的液体层完全分隔开,摩擦表 面间处于既有边界摩擦又有液体摩擦的混合状态称为混合摩擦。
边界膜有两大类:吸附膜和化学反应膜。吸附膜又分为物理 吸附膜与化学吸附膜。
物理吸附膜是由分子引力所 形成的。吸附膜吸附在金属表面 的模型如图2.3.4所示。
化学吸附膜是润滑油分子 以其化学键力作用在金属表面 形成保护膜,它的剪切强度与 抗粘着能力较低,但熔点较高 (约120°C)。所以,能在中等 速度及中等载荷下起润滑作用。
机械零件的磨损过程分为:磨合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损 阶段。
按照磨损失效的机理,磨损主要有四种基本类型,即磨粒磨损、 粘着磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损。
(1)磨粒磨损 外界进入摩擦表面间的硬质颗粒或摩擦表面上 的硬质凸峰,在摩擦过程中引起表面材料脱落的现象。特征是摩擦表 面沿着滑动方向形成划痕,在一些脆性材料上还会有崩碎和颗粒。
中心值列于表2.3.1。
此外,常用的还有比较法测定粘度,称为条件粘度(或相对粘 度)。我国常用的条件粘度为恩氏粘度,即在规定温度下200cm3的 油样流过恩氏粘度计的小孔(直径2.8 mm)所需时间(s)与同体积的 蒸馏水在20°C下流过相同小孔时间的比值即为该油样的恩氏粘度, 以符号°Et表示,其角标t表示测定时的温度。美国常用赛氏通用 秒(SUS),英国常用雷氏秒(R)作为条件湿或吸附于金属摩擦表面 形成边界膜的性能称为油性。吸附能力强,则愈有利于边界油膜的 形成,油性愈好。
摩擦和磨损与润滑学的基本原理
摩擦和磨损与润滑学的基本原理一、摩擦和摩擦的种类1.什么是摩擦?相互接触的物体沿着它们的接触面做相对运动时,会产生阻碍物体相对运动的阻力,这种现象称为摩擦。
这种阻力叫摩擦力。
2.摩擦的种类摩擦的种类很多,因为研究的依据不同,摩擦的分类也不同。
按摩擦副的运动状态分为静摩擦和动摩擦;按摩擦副运动形式分类分为滑动摩擦、滚动摩擦和自旋摩擦;按摩擦发生的部位分类分为内摩擦和外摩擦;按摩擦副表面润滑状况分类分为静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。
本文重点介绍静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦(液体摩擦)和混合摩擦。
(1)静摩擦是指摩擦表面没有任何吸附膜或化合物存在时的摩擦。
静金属的摩擦会产生表面粘着。
(2)干摩擦是指在大气条件下,摩擦表面没有任何润滑剂存在的摩擦。
严格说干摩擦是在接触表面上无任何其他介质,如自然污染膜、润滑膜以及湿气等。
干摩擦是消耗动力最多,磨损最严重的一种摩擦。
(3)边界摩擦是指摩擦表面有一层极薄得润滑膜存在时的摩擦。
这层膜称为边界油膜。
(4)流体摩擦是指摩擦表面完全被润滑油膜隔开时的摩擦。
这种摩擦发生在界面的润滑剂膜内,摩擦阻力最小,磨损最小。
(5)混合摩擦——是指属于过渡状态的摩擦,包括半干摩擦和半流体摩擦。
半干摩擦是指同时存在着干摩擦和边界摩擦的混合摩擦。
半流体摩擦是指同时存在着流体摩擦和边界摩擦(或干摩擦)的混合摩擦。
二、磨损和磨损的种类1.什么是磨损?是指两个相互接触的物体发生相对运动时,物体表面的物质不断地转移和损失。
磨损的结果使相对运动的物体表面不断有微料抖落,表面性质、几何尺寸均发生改变。
2.磨损的三个阶段磨损阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段3.磨损的种类按磨损的破坏机理,通常把磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种。
(1)粘着磨损由于摩擦表面存在着一定的粗糙度,在压力的作用下,当摩擦表面做相对运动时,在真空接触点上产生瞬时高温,使其表面软化,熔化,甚至相互粘着,接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面,这种现象就叫做粘着磨损。
机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封
3
主要性能指标:
润滑剂、添加剂
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。
3
3、固体润滑剂
润滑剂、添加剂
1、润滑油 润滑油
润滑剂、添加剂
机油:动物油、植物油 矿物油:来源充足、价格低廉、用途广。 化学合成油
评定指标 1)粘度: ① 动力粘度: 油呈层流分布,层与层之间 的摩擦剪应力τ应满足如下关系:
v y
此式称为牛顿液体流动定律。
η——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) P=0.1Pa.s=100cP(厘泊)
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。 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。
6 密封装置
二、 接触式旋转轴密封 1 、 毡圈密封
毡圈为标准件,密封结构简单,对轴 的偏心或窜动不敏感,但摩擦、磨损较严 重,只用于低速、脂润滑的场合。
2 、油封密封
油封是依靠有弹性的唇部进行密封的标准密封件。油封密封,
因结构简单、价格便宜、检修方便,是目前应用最广泛的一种接触
(整理)摩擦和磨损与润滑学的基本原理
摩擦和磨损与润滑学的基本原理一、摩擦和摩擦的种类1.什么是摩擦?相互接触的物体沿着它们的接触面做相对运动时,会产生阻碍物体相对运动的阻力,这种现象称为摩擦。
这种阻力叫摩擦力。
2.摩擦的种类摩擦的种类很多,因为研究的依据不同,摩擦的分类也不同。
按摩擦副的运动状态分为静摩擦和动摩擦;按摩擦副运动形式分类分为滑动摩擦、滚动摩擦和自旋摩擦;按摩擦发生的部位分类分为内摩擦和外摩擦;按摩擦副表面润滑状况分类分为静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。
本文重点介绍静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦(液体摩擦)和混合摩擦。
(1)静摩擦是指摩擦表面没有任何吸附膜或化合物存在时的摩擦。
静金属的摩擦会产生表面粘着。
(2)干摩擦是指在大气条件下,摩擦表面没有任何润滑剂存在的摩擦。
严格说干摩擦是在接触表面上无任何其他介质,如自然污染膜、润滑膜以及湿气等。
干摩擦是消耗动力最多,磨损最严重的一种摩擦。
(3)边界摩擦是指摩擦表面有一层极薄得润滑膜存在时的摩擦。
这层膜称为边界油膜。
(4)流体摩擦是指摩擦表面完全被润滑油膜隔开时的摩擦。
这种摩擦发生在界面的润滑剂膜内,摩擦阻力最小,磨损最小。
(5)混合摩擦——是指属于过渡状态的摩擦,包括半干摩擦和半流体摩擦。
半干摩擦是指同时存在着干摩擦和边界摩擦的混合摩擦。
半流体摩擦是指同时存在着流体摩擦和边界摩擦(或干摩擦)的混合摩擦。
二、磨损和磨损的种类1.什么是磨损?是指两个相互接触的物体发生相对运动时,物体表面的物质不断地转移和损失。
磨损的结果使相对运动的物体表面不断有微料抖落,表面性质、几何尺寸均发生改变。
2.磨损的三个阶段磨损阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段3.磨损的种类按磨损的破坏机理,通常把磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种。
(1)粘着磨损由于摩擦表面存在着一定的粗糙度,在压力的作用下,当摩擦表面做相对运动时,在真空接触点上产生瞬时高温,使其表面软化,熔化,甚至相互粘着,接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面,这种现象就叫做粘着磨损。
机械设计基础课件第章摩擦磨损及润滑概述
cSt= 1 mm2/s。
润滑油的牌号就是该润滑油在40C(或100C)时运动粘度
(以厘斯为单位)的平均值。例图2-7 L-AN15。
机械设计基础
第二十七页,编辑于星期五:十一点 三十八分。
或泊的百分之一,即厘泊(cP)。
1 P=0.1 Pa·s
1 cP=0.001 Pa·s
机械设计基础
第二十六页,编辑于星期五:十一点 三十八分。
2)、运动粘度
在工程中,常常将流体的动力粘度与其密度的比值作
为流体的粘度,这一粘度称为运动粘度,常用表示。运
动粘度的表达式为:
运动粘度单位:SI制——m2/s。 C.G.S. 制 : Stoke , 简 称 St ( 斯 ) , 1
到另一个表面,便形成粘附磨损。
机械设计基础
第十七页,编辑于星期五:十一点 三十八分。
❖2、磨粒磨损 也简称磨损。外部进入的硬质颗粒 或摩擦表面上的硬质突出物在较软材料的表面上进行 微切削(犁刨出很多沟纹时被移去的材料)的过程 叫磨粒磨损 。
机械设计基础
第十八页,编辑于星期五:十一点 三十八分。
3、疲劳磨损 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。
摩擦分类:
微观宏观
§2-1 摩擦
内摩擦 外摩擦
是否相对运动
静摩擦
滑动摩擦
动摩擦 位移形式 滚动摩擦
机械设计基础
第五页,编辑于星期五:十一点 三十八分。
滑动摩擦
干摩擦 边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦
边界润滑 流体润滑 混合润滑
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du dxdydz
dt ⎫⎪⎭
这两个力作用于单元体的质点中心。
作用于单元体上所有力的平衡条件为:
六个表面力=0。
无限长圆柱轴颈径向轴承(z方向的尺寸为
3.无限短圆柱轴颈径向轴承(z方向的尺寸极
4.有限长圆柱轴颈径向轴承,稳定运转
应用雷诺方程需注意:的共振。
当振动速度为轴的转速的一半
时将发生振荡,称为半速涡动。
对大多数轴承消振方法的基本原理是提供一个向下的流体动压力,从而提高频率。
(2)半柠檬轴承
由于赫兹区边缘处的压力是比较低的。
如果流体动压能超过此处的压力,则就能使两表面分开。
当润滑油一旦进入赫兹接触区,由于压力增大,粘度就变得更大,而且油膜又极薄,再加圆柱体的运
线接触的最小油膜厚度
线接触下弹流润滑的油膜厚度与
压力
G=5000 =10-11=3×10-5
a b h ,μm 表面粗糙度之和挤压油膜的形状
0.2 0 0.2r ,mm 在挤压区的周边,油膜厚度会出现收缩型的周边。
具有收缩性的周边是点接触弹性流体动力润滑a b h ,μm 表面粗糙度之和挤压油膜的形状0.2 0 0.2r ,mm 膜厚等值线压力等值线这时入口处油压逐渐加大,而侧边和出口处没有产生流体动压的机理,故这些地方产生收缩
因为油膜厚度对滚动体磨损有重要的影响,由摩擦副工作条件及润滑剂性能计算所得之油膜最小厚度,是否能保证摩擦副的正常安全工作呢?需要有个大体的判断标准。
0h λ=g s 虚线g l 实线
g l 实线g v g e A C B
D 弹性滚动体的流体动压润滑范围区为弹性体、流体动压润滑范围为道松公式
区为刚性体、等粘度的
流体动压范围(马丁公式适
区为刚性体、变粘度流
体动压润滑范围(格鲁宾公
区为弹性体、等粘度流
体动压范围(雷诺公式适用
判断标准的几个参数如表所列:
1340's E U g R ηα⎛⎫= ⎪⎝⎭120'2l P E g R απ⎛⎫= ⎪⎝⎭判断参数
载荷参数速度参数圆柱体单位长度上的载荷;
R-当量半径;
常温常压下的粘度;U-速度;
运动粘度γ,它是动力粘度与相
同温度和压力条件下的液体密度的比
ρ
η
γ/ =
粘温性质是指粘度随温度变)粘度与油品化学组成的关系。