第2章摩擦、磨损及润滑概述

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机械设计基础 课后习题答案 第三版 高等教育出版社课后答案(1-18章全)

机械设计基础 课后习题答案 第三版 高等教育出版社课后答案(1-18章全)

机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社课后答案(1-18章全)机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第 1 章机械设计概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 1第 2 章摩擦、磨损及润滑概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????? 3第 3 章平面机构的结构分析??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 12第 4 章平面连杆机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 16第 5 章凸轮机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????36第 6 章间歇运动机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 46第7 章螺纹连接与螺旋传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 48第8 章带传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????60第9 章链传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????73第10 章齿轮传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????80第11章蜗杆传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????112第12 章齿轮系??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????124第13 章机械传动设计???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131第14 章轴和轴毂连接??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 133第15 章轴承??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????138第16 章其他常用零、部件??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 152第17 章机械的平衡与调速??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 156第18 章机械设计CAD 简介??????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????163第1章机械设计概述1.1 机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

摩擦、磨损和润滑

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2章摩擦、磨损及润滑概述2知识分享

第2章摩擦、磨损及润滑概述2知识分享
• 缺点是油的内摩擦损失较大 ,且引起发,油池中可能积 聚冷凝水。
(4)飞溅润滑装置
• 当回转件的圆周速度较大 (5m/s<v<12m/s)时,润 滑油飞溅雾化成小滴飞起 ,直接散落到需要润滑的 零件上,或先溅到集油器 中,然后经油沟流入润滑 部位,这种润滑方式称为 飞溅润滑。
• 齿轮减速器中的轴承常采 用这种润滑方法
粘度与温度和压力的关系
1. 粘度与温度的关系
• 粘度随温度的升高而降低 • 粘度随温度变化小,粘-温性
能好。
2. 粘度与压力的关系
• 只有在压力超过20MPa时,粘 度才随压力的增大而增大, 高压时更明显。
2.2.1.2 润滑脂的分类和主要质量 指标
• 润滑脂是在润滑油中加入稠化剂(如钙、钠、锂等 金属皂基)而形成的脂状润滑剂,又称为黄油或 干油。
2.2.2 润滑方法和润滑装置
• 机械设备的润滑,主要集中在传动件和支承 件上,各零部件的润滑将在相关章节中学习 ,这里仅介绍常见的润滑方法和润滑装置
• 机器的润滑方法有分散润滑和集中润滑两大 类。
• 分散润滑是各个润滑点各自单独润滑,这种 润滑可以是间断的或连续的,压力润滑或无 压力润滑
• 集中润滑是一台机器的许多润滑点由一个润 滑系统同时润滑
恩氏度(˚ Et) ——中国惯用 常用的有: 赛氏通用秒(SUS) ——美国惯用
雷氏秒 ——英国惯用
运动粘度与条件粘度之间的换算关系:
当 1 .3 5 E t≤ 3 .2 时 V t , 8 .0 E t 8 .E 6 t 4cSt 当 E t 3 .2 时, V t 7 .6 E t 4 E .0 t cSt 当 ° E t> 1 .2 时 6 , V t= 7 .1 ° E t4 cSt

机械零件的摩擦磨损和润滑

机械零件的摩擦磨损和润滑

流体静力润滑
流体润滑 流体动力润滑

弹性流体动力润滑
滑 边界润滑
混合润滑
§0-3 机械零件旳摩擦、磨损和润滑
1、流体润滑 (1)流体静力润滑是利用外部供油系统
将 高压油强行输入摩擦副表面之间,依托 静压承载油膜把两表面完全隔开,从而取 得流体润滑。
§0-3 机械零件旳摩擦、磨损和润滑
2、流体动力润滑是借助于相对速度而产生旳粘性流体 膜将摩擦副旳两摩擦表面完全隔开,由润滑油本身产 生旳压力来平衡外载荷。
§0-3 机械零件旳摩擦、磨损和润滑
(4)腐蚀磨损 接触表面受到腐蚀性旳气体、液体旳侵
蚀而产生旳表面破坏,如化工行业制酸、 碱设备旳零件损坏是因为酸碱腐蚀反应而 造成旳。所以一般化工企业采用不锈钢材 料作为机器旳零件 。
§0-3 机械零件旳摩擦、磨损和润滑
2、磨损过程
任何相对运动,虽然润滑条件再好,也不可防止地 会出现正常旳磨损。磨损分为三个阶段:即阶段磨合、 稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。经过机械加工后旳表面, 不论其表面粗糙度值很小,也达不到磨合后旳原则,所 以相对运动旳表面必然要经过正常旳磨合阶段。 如新出厂汽车旳磨合期为2023km,表白2023km之后,各 运动表面进入正常磨损阶段,该阶段旳长短标志着机器 旳使用寿命。机器旳质量越高,其稳定磨损阶段越长, 使用旳寿命越长。
§0-4本课程旳学习任务和要求
一、学习任务
1、掌握机械基本知识和技能; 2、为学习专业技术知识作准备; 3、养成严谨、敬业旳工作作风。
二、学习要求
1、能对构件作受力分析,判断基本变形; 2、了解常用材料旳性能、牌号、特点; 3、熟悉机构旳构造、特征; 4、熟悉常用零件旳特点,读懂精度旳标注; 5、熟悉气、液压传动旳特点,读懂元件苻号、基本回 路。 6、理论联络实践。

第二章 摩擦学概论(共84张PPT)

第二章  摩擦学概论(共84张PPT)
擦。
❖ 自旋摩擦:两接触物体环绕其接触点处的公法线相对旋 转时的摩擦。
3. 按外表润滑状态分类:
干摩擦:两外表之间即无润滑剂又无湿气的摩擦。 边界摩擦:边界膜隔开相对运动外表时的摩擦。 流体摩擦:以流体层隔开相对运动外表时的摩擦,即由流体的粘性
阻力或流变阻力引起的摩擦。
混合摩擦:半干摩擦和半流体摩擦的统称。
第二章 摩擦学概论
第一节 物体外表的性质 任何摩擦外表都是由许多不同形态的微凸峰和凹谷组成 。外表几何特性对于混合润滑和干摩擦状态下的摩擦磨损和 润滑起着决定性影响,因此,了解和研究外表形貌及其参数 是十分有必要的。 一、物体的外表
物体的外表总是凹凸不平的。外表粗糙度是表示外表凹凸 不平的程度,外表愈粗糙,实际接触面积愈小,单位面积压力愈 大,要求油膜厚度愈大。反之.粗糙度愈小,实际接触面积愈大 ,单位面积压力愈小,要求油膜厚度也就可以小一些。
〔7〕如果硬外表不是静止的,而是相对于静外表运动的 ,那么硬外表将始终是粗糙的,后两个阶段不可能实 现。
五、影响摩擦的因素
1.润滑条件
在不同的润滑条件下,摩擦因数差异很大,如洁净无润滑 的外表摩擦因数为0.3~0.5;而在液体动压润滑的外表上摩擦 因数为0.001~0.01。
2.外表氧化膜
在一般情况下,由于外表氧化膜的塑性和机械强度比金属 材料差,在摩擦过程中,膜先被破坏,金属外表不易发生粘着 ,使摩擦因数降低,磨损减少。纯洁金属材料的摩擦副不存在 外表氧化膜,摩擦因数都较高。在摩擦外表上涂上铟、镉、铅 等软金属,能有效地降低摩性,其 接触也同样具有离散性。
〔2〕实际接触点是由塑性变形和弹性 变形共同作用的结果。
〔3〕实际接触面积随载荷的增大而 增大,接触点处的平均面积几乎保 持不变。

机械设计基础第二章摩擦、磨损及润滑

机械设计基础第二章摩擦、磨损及润滑
为减轻磨粒磨损,除注意满足润滑条件外,还应合理 地选择摩擦副的材料、降低表面粗糙度值以及加装防护密 封装置等。
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2020/5/29
课件
3、表面疲劳磨损
两摩擦表面为点或线接触时、由于局部的弹性变 形形成了小的接触区。这些小的接触区形成的摩擦副 如果受变化接触应力的作用,则在其反复作用下,表 层将产生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接,表层金 属脱落,形成许多月牙形的浅坑,这种现象称为疲劳 磨损,也称点蚀。
第二章 摩擦、磨损及润滑
§2—1 摩擦与磨损
各类机器在工作时,其各零件相对运动的接触部分都存在着 摩擦,摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。摩擦不仅消 耗能量,而且使零件发生磨损,甚至导致零件失效。据统计,世 界上l/3~1/2的能源消耗在摩擦上,而各种机械零件因磨损失 效的也占全部失效零件的一个以上。磨损是摩擦的结果,润滑则 是减少摩擦和磨损的有力措施,这三者是相互联系不可分割的。
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2、弹性流体动力润滑 v1 v2
p 弹性流体动力
润滑油压分布
赫兹压力分布
v1
x O
v2 缩颈
节流间隙 (油膜厚度 )
3、流体静力润滑
油腔 节流器 (补偿元件)
油泵 油箱
四、润滑方法和润滑装置
油润滑的方法多种多样,其分类标准大概有两种:集中润滑 或分散润滑。
分散润滑比集中润滑简便。集中润滑需要一个多出口的润滑 装置供油,而分散润滑中各摩擦剔的润滑装置则是各自独立的。
粘着磨损按程度不同可分为五级:轻微磨损、涂抹、擦伤、 撕脱、咬死。
合理地选择配对材料(如选择异种金属),采用表面处理(如 表面热处理、喷镀、化学处理等),限制摩擦表面的温度,控制 压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等,都可减轻粘着磨 损。

摩擦、磨损、润滑概述

摩擦、磨损、润滑概述
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Et
粘温特性
• 定义:粘度随温度变化的特性
图1-5 几种国产油液粘温图
润滑油粘度对温度的变化十分敏感,温度升高,粘度快速 下降。
2.油性
• 是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成边 界油膜的性能。 • 吸附能力越强,油性越好
3.闪点和燃点
• 闪点又叫闪燃点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混 合物与火接触而初次发生闪光时的温度。 • 燃点又叫着火点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混 合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5s时的温度。
2)运动粘度ν • 定义:动力粘度μ与密度ρ之比

• 由于ν的单位中只有运动学要素,故称为 法定计量单位为m2/s,以前沿用St(斯)和cSt 运动粘度。 1 m2/s=104St= 106 cSt (厘斯) • 液压油的粘度等级就是以其40º C时运动 粘度的某一平均值来表示,如L-HM32液 压油的粘度等级为32,则40º C时其运动 粘度的平均值为32mm2/s
2)边界摩擦:表面间被极薄的润 滑膜所隔开,且摩擦性质与润滑剂 的粘度无关而取决于两表面的特性 和润滑油油性的摩擦,摩擦系数约 在0.01~0.1
3)流体摩擦:表面间的润滑膜把摩 擦副完全隔开,摩擦力的大小取决 于流体分子内部摩擦力的摩擦, 摩擦系数可达0.001~0.008
4、混合摩擦:摩擦副处于干摩擦、 边界摩擦和流体摩擦混合状态时的摩 擦
4.倾点
• 倾点是指油品在规定的试验条件下,被冷却的式样能够流动 的最低温度。


润滑脂的主要性能指标分类:
• 1.锥入度:
锥入度指在25℃下,将一定质量的锥体从锥入度计上释 放,锥体在5秒内下落后刺入待测样品的深度。锥入度 的最小单位为0.1mm。

机械设计基础-摩擦、磨损和润滑概述

机械设计基础-摩擦、磨损和润滑概述
2.掌握摩擦副分类及基本性质、磨损过程及润滑的类型、润滑剂类型及密封方式的选择
教学重点、难点#
重点:1.润滑方式及润滑剂类型的选择。2.密封方法的确定。
难点:密封方法的确定
主要内容与教学方法:
一、摩擦与磨损
摩擦:两接触的物体在接触表面间相对运动或有相对运动趋势时产生阻碍其发生相对运动的现象叫摩擦
磨损:由于摩擦引起的摩擦能耗和导致表面材料的不断损耗或转移,即形成磨损。使零件的表面形状与尺寸遭到缓慢而连续破坏→精度、可靠性↓效率↓直至破坏。
1润滑油润滑油是目前使用最多的润滑剂,主要有矿物油、合成油、动植物油等,其中应用最广的为矿物油。
(1)动力粘度η(2)运动粘度v:(3)条件粘度(相对粘度):恩氏粘度°Et
2、润滑脂
3、固体润滑剂:常用滑剂有石墨、二硫化钼、氮化硼、蜡、聚氟乙烯、酚醛树脂、金属及金属化合物等。
4、气体润滑剂:包括空气、氢气、氦气、水蒸汽及液体金属蒸汽。
润滑:减少摩擦、降低磨损的一种有效手段。
1、摩擦及其分类:
1干摩擦;2液体摩擦;3混合摩擦
2、磨损及其过程:1磨合磨损过程:2稳定磨损阶段:3急剧磨损阶段:
3、磨损分类:1磨粒磨损;2粘着磨损;3疲劳磨损(点蚀);4腐蚀磨损
二、润滑
一)、润滑剂及主要性能:润滑剂分液体、单固体、固体和气体润滑剂等。常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
抚州职业技术学院教案
课程名称:机械设计基础
任课老师(职称):周晓良(讲师)
授课对象及时间:13级综合班、12五年制班
授课题目(章节):摩擦、磨损及润滑概述
教具:多媒体
基本教材:陈立德《机械设计基础》(第四版)
课时安排:3
教学目的(分掌握、熟悉、了解三个层次):

(整理)摩擦和磨损与润滑学的基本原理

(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

机械设计基础课件第章摩擦磨损及润滑概述
St=1cm2/s=100 cSt =10-4 m2/s。 常用St的百分之一cSt作为单位,称为厘斯,因而1
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

摩擦磨损与润滑

摩擦磨损与润滑

摩擦、磨损与润滑摩擦―、概述相互接触的物体、在接触面间产生的租止物体相对运动的现象称为摩擦。

由于摩擦而产生的阻力,称为摩擦力。

我们可以观察在机械运动中产生的摩擦,同时存在摩擦力、摩擦热和磨损三个现象。

其中:摩擦力属于运动副的一种力学特征;摩擦热是能量转换的一种形式。

磨损是摩擦表面物质转移的一种形式。

在机械运动中,发生相对运动的零件或部件统称为运动副,如轴与轴承、齿轮啮合、平面导轨、蜗杆与蜞轮、链条与链轮、带传动等。

这些运动剃在相对运动的同时都会发生摩擦,因此我们也称这些运动副为摩擦副。

摩擦是自然界普遍存在的现象,对人们的生活和生产都有着重要的作用。

如人们利用摩擦振动使提琴、胡琴发音。

有了摩擦人们才能走路,汽车、火车才能行驶,等等。

某些机械利用摩擦力来传递动力和运动,如摩擦压力机、摩擦离合器、带传动等。

但是,摩擦力也有它有害的方面,它对某些机械运动副起不良作用,主要有以下几点。

(1)消耗大量的功,机械运动中克服摩擦面间的摩擦力所作的功称为无用功,它大约占总消耗功的三分之一,从而降低了机械效率。

(2)造成磨损由于摩擦表面的直接接触,零件表面产生严重磨损。

降低机械的运动精度,间隙变大,出现振动和噪声,不仅影响机械的正常运转,同时还缩短了机械的寿命。

据统计,大约有80%的损坏零件是由于磨损造成的。

⑶产生热量,机槭设备运行中用来克服摩擦力损失的那部分能量转换成热能的形式散发出来。

其中一部分散发到空气中,另一部分来不及散发就使机械零件温度升高,降低机械强度,甚至产生热变形、热疲劳、热磨损,导致破坏机件精度,影响机械正常运转。

特别是在要求运动灵敏度高的部位,如数控机床的导轨,丝杠螺母、測量仪器等,热变形更会影响机械的工作精度和寿命。

摩擦会导致磨损,最终将破坏机槭的正常运转,这是一个客观规律。

滚动摩擦两接触物体沿接触表面滚动时的摩擦称为滚动摩擦。

滚动摩擦时,其接触处常常表现为点与点(如球形滚动轴承)或线与线(如圆柱滚子轴承)的摩擦。

机械设计第二章(摩擦磨损润滑)知识点详细总结

机械设计第二章(摩擦磨损润滑)知识点详细总结

第2章摩擦磨损润滑1.摩擦摩擦磨损、润滑和密封失效是现代机械系统的主要失效原因。

➢干摩擦:两摩擦表面间直接接触不加入任何润滑剂的摩擦称为干摩擦。

➢边界摩擦:两表面加入润滑油后,在金属表面会形成一层边界膜(约为0.02μm)。

油膜较薄时,在载荷的作用下,边界膜互相接触,横向剪切力比较弱,这种摩擦状态称为边界摩擦。

➢液体摩擦:两摩擦表面间被一层具有一定压力、一定厚度、连续的流体润滑剂完全隔开,摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦,称为液体摩擦。

➢混合摩擦:摩擦副处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态,称为混合摩擦。

磨损曲线度。

此外,润滑剂还能防锈、减振、密封、清除污物和传递动力等。

润滑剂:润滑油、润滑脂(1)润滑油的主要性能指标➢粘度:液体在外力作用下流动时,分子间的内聚力阻止分子间的相对运动而产生的一种内摩擦力,称为液体的粘性。

分为动力粘度、运动粘度和相对粘度。

➢油性:反映在摩擦表面的吸附性能(边界润滑和粗糙表面尤其重要);➢闪点:润滑油蒸汽遇到火焰即能发出闪光的最低温度,是衡量润滑油易燃性的指标;➢凝点:冷却,由液体转变为不能流动的临界温度(低温启动性能);➢极压性:反映在金属表面生成化学反应膜的性能。

(2)润滑脂的主要性能指标➢针入度:在25℃恒温下,使重量为1.5N的标准锥体在5s内沉入润滑脂的深度(以0.1mm计)。

它标志着润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。

➢滴点:指润滑脂受热熔化后从标准测量杯的孔口滴下第一滴时的温度。

它标志着润滑脂耐高温的能力。

4.液体摩擦润滑根据两摩擦表面间形成压力油膜原理的不同,可将液体摩擦润滑分为液体动力润滑、弹性流体动力润滑和液体静压润滑。

5.摩擦学研究现状及发展趋势液体润滑理论;表面处理技术;纳米摩擦学;生物摩擦学;。

机械设计题库03_摩擦、磨损及润滑概述

机械设计题库03_摩擦、磨损及润滑概述

摩擦、磨损及润滑概述一 选择题(1) 摩擦副表面为液体动压润滑状态,当外载荷不变时,摩擦面间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而 B 。

A. 变薄B. 增厚C. 不变(2) 两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 B 。

A. 干摩擦B. 边界摩擦C. 混合摩擦D. 液体摩擦(3) 减少磨损的方法有很多种,其中 D 是错误的。

A. 选择合适的材料组合B. 改滑动摩擦为滚动摩擦C. 生成表面膜D. 增加表面粗糙度E. 建立压力润滑油膜(4) 各种油杯中, C 可用于脂润滑。

A. 针阀油杯B. 油绳式油杯C. 旋盖式油杯(5) 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损,下列措施中, D 是不合理的。

A. 降低表面粗糙程度B. 增大润滑油粘度C. 提高表面硬度D. 提高相对滑动速度(6) 摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚比λ值为 B 时 ,为混合润滑状态;λ值为 C 可达到液体润滑状态。

A. 0.35B. 1.5C. 5.2(7) 摩擦与磨损最小的摩擦状态是 D ,摩擦与磨损最大的摩擦状态是 A 。

A. 干摩擦B. 边界摩擦C. 混合摩擦D. 液体摩擦(8) 已知某机械油在工作温度下的运动黏度s mm /202=ν,该油的密度ρ为3/900m kg ,则其动力黏度为 D s Pa ⋅。

A. 18000B. 45C. 0.0018D. 0.018(9) 在一个零件的磨损过程中,代表使用寿命长短的是 B 。

A. 剧烈磨损阶段B. 稳定磨损阶段C. 磨合阶段D. 以上三个阶段之和(10) 润滑脂是 A 。

A. 润滑油与稠化剂的混合物B. 金属皂与稠化剂的混合物C. 润滑油与添加剂的混合物D. 稠化剂与添加剂的混合物(11) 对于齿轮、滚动轴承等零件的润滑状态,应采用 C 理论。

A. 流体动力润滑B. 流体静力润滑C. 弹性流体动力润滑D. 极压润滑(12) 采用含有油性和极压添加剂的润滑剂,主要是为了减少 A 。

摩擦、磨损、润滑基础知识

摩擦、磨损、润滑基础知识

塑性区
粘着转移,有 粘着转移, 可能形成磨屑
2、磨料磨损 、
磨料磨损是当摩擦副一方表面存在坚硬的细微凸起, 磨料磨损是当摩擦副一方表面存在坚硬的细微凸起, 或者在接触面之间存在硬质粒子时所产生的磨损。 或者在接触面之间存在硬质粒子时所产生的磨损。 F
切削掉的体积
颚式破碎机机构简图——典型的磨粒磨损 典型的磨粒磨损 颚式破碎机机构简图
• 当动压润滑条件不具坏时, 流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象, 流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象,这种摩 擦状态称为混合摩擦。 擦状态称为混合摩擦。
1、粘着磨损 、 粘着磨损也称咬合磨损, 粘着磨损也称咬合磨损,是指在滑动摩擦 条件下,当摩擦副相对滑动较小时发生的。 条件下,当摩擦副相对滑动较小时发生的。它 是因为缺乏润滑油,摩擦表面无氧化膜, 是因为缺乏润滑油,摩擦表面无氧化膜,且单 位法向载荷很大, 位法向载荷很大,以至接触应力超过实际接触 点处屈服强度而产生的一种磨损。 点处屈服强度而产生的一种磨损。
第四节 密封
一、密封的分类 二、常见密封
摩擦的分类
滑动摩擦
滚动摩擦
静摩擦
一、干摩擦
• 不加润滑剂时,相对运动的零件表面直接接触,这样 不加润滑剂时,相对运动的零件表面直接接触, 如真空中)。 产生的摩擦称为干摩擦 (如真空中 。 如真空中 古典摩擦理论的摩擦力计算公式: 古典摩擦理论的摩擦力计算公式:
F f = fFn
• 现在观点认为: 现在观点认为: 摩擦力的组成可表示为: 摩擦力的组成可表示为:
Ff = F分子 + F机械
二、边界摩擦
两表面加入润滑油后, 两表面加入润滑油后,在金属 表面会形成一层边界膜, 表面会形成一层边界膜,它可能是物 理吸附膜,也可能是化学反应膜。 理吸附膜,也可能是化学反应膜。不 满足流体动压形成条件, 满足流体动压形成条件,或虽有动压 但压力较低,油膜较薄时, 力,但压力较低,油膜较薄时,在载 荷的作用下,边界膜互相接触, 荷的作用下,边界膜互相接触,横向 剪切力比较弱, 剪切力比较弱,这种摩擦状态称为边 界摩擦。 界摩擦。
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(1)减少摩擦系数,提高机械效率 (2)减轻磨损,延长机械的使用寿命 (3)冷却、防尘、吸振等
第2章摩擦、磨损及润滑概述
2.2.1 润滑剂的性能与选择
• 常用的润滑剂除了润滑油和润滑脂处,还 有固体润滑剂(如石墨、二硫化钼等)、 气体润滑剂(如空气、氢气、水蒸气等)
润滑剂分类
气体润滑剂----空气 液体润滑剂----润滑油 半固体润滑剂----润滑脂 固体润滑剂
• 百分之一St称为cSt(厘斯),1St = 100cSt。15号润滑油 在40℃时的运动粘度中心值为15cSt。
第2章摩擦、磨损及润滑概述
表2.1 常用润滑油的主要性质
名称
代号
40 ℃的粘度 凝点 闪点(开式) /(mm2/s) ≤ ℃ ≥ ℃
主要用途
L-AN7 6.12~7.48 -10 110
第2章摩擦、磨损及润滑概述
粘度与温度和压力的关系
1. 粘度与温度的关系
• 粘度随温度的升高而降低 • 粘度随温度变化小,粘-温性
能好。
2. 粘度与压力的关系
• 只有在压力超过20MPa时,粘 度才随压力的增大而增大, 高压时更明显。
(3)条件粘度
• 在规定的温度下从恩氏粘度计流出200ml样品所 需的时间与同体积蒸馏水在20 ℃时流出所需的时 间之比值称为该液体的条件粘度,以ηE表示,单位 为˚ Et
• 意义:指在一定条件下,利用某种规格的粘度计, 通过测定润滑油穿过规定孔道的时间来进行度量 的粘度。
第2章摩擦、磨损及润滑概述
(7)凝点 润滑油在规定的条件下,不再自由流动时所达到
的最高温度。它是润滑油在低温下工作的一个重要指 标,直接影响到机器在低温下的启动性能和磨损情况。 (8)氧化稳定性
从化学意义上讲,润滑油是不活泼的。但当它们 暴露在高温气体中时,也会发生氧化并生成硫、氯、 磷的酸性化合物。这是一种胶状沉积物,不但腐蚀金 属,而且加剧零件的磨损。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
2.1 摩擦与磨损 2.2 润滑 2.3 密封方法及装置
第2章摩擦、磨损及润滑概述
2.2 润 滑
• 在摩擦副间加入润滑剂,以降低摩擦、减轻磨损,这种措施称 为润滑。
• 在摩擦面间加入润滑剂的主要好处是: • (1)降低摩擦; • (2)减轻磨损; • (3)保护零件不遭锈蚀; • (4)采用循环润滑时还能起到散热降温的作用; • (5)润滑油膜具有缓冲吸振的能力; • (6)润滑脂可起到密封作用。 • 润滑的主要作用:
第2章摩擦、磨损及润滑概述
粘度
• 润滑油的粘度可定性地定义为它的流动阻力,是润滑油最重要 的性能指标之一
• 粘度可分为动力、运动和条件粘度三种。 • 粘度是选择润滑油的主要依据. • 粘度的大小表示了液体流动时其内磨擦阻力的大小,粘度愈大,内
磨擦阻力就愈大,液体的流动性就愈差. • 润滑油粘度的大小不仅直接影响运动副的运动阻力,而且对润
恩氏度(˚ Et) ——中国惯用 常用的有: 赛氏通用秒(SUS) ——美国惯用
雷氏秒 ——英国惯用
运动粘度与条件粘度之间的换算关系:
当 1 .3 5 E t≤ 3 .2 时 V t , 8 .0 E t 8 .E 6 t 4cSt 当 E t 3 .2 时, V t 7 .6 E t 4 E .0 t cSt 当 ° E t> 1 .2 时 6 , V t= 7 .1 ° E t4 cSt
全损耗 系统用油
L-AN10 9.0~11.0 L-AN15 13.5~16.5
-10 -10
125 165
GB 443-89 L-AN32 28.8~32.2 -10 170
L-AN46 41.4~50.6 -10 180
用于高速低负荷机械、 精密机床、纺织纱锭的 润滑和冷却
普通机床的液压油。 用于一般滑动轴承、 齿轮、蜗轮的润滑
润滑油的牌号与运动粘度有一定的对应关系: 如牌号为L-AN10的油在4第02℃章摩时擦、的磨运损及动润滑粘概述度大约为10 cSt。
(4)润滑性(油性)
润滑性是指润滑油中的分子与金属表面吸附形成 一边界油膜,以减小摩擦和磨损。润滑性愈好,吸附 能力愈强。对于那些低速重载或润滑不充分的场合, 润滑性具有特别重要的意义。
滑油膜的形成及承载能力有决定性的作用。 • 润滑油粘度选择的一般原则:
速度大,宜粘度小; 载荷大,宜粘度大; 温度高,宜粘度大。 第2章摩擦、磨损及润滑概述
(1)动力粘度η
• 对于1m3的液体,如果其上下表面发生相对 速度为1m/s的相对运动时所需切向力为1N, 则称该液体的粘度为1Pa ·s(=1N ·s/m2)
(5)极压性 润滑性能是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极
性化合物之后,油中的极性分子在金属表面生成抗磨、 耐高压的化学反应边界膜的性能,它在重载、高速、 高温条件下,可改善边界润滑性能。
(6)闪点
润滑油在标准容器中加热所蒸发的油气,遇火焰 即能发出闪光时的最低温度,是衡量油易燃性的指标。 对于在高温下工作的机器,这是一个重要参数。一般 要求工作温度比油的第闪2章点摩擦低、磨损3及0润~滑4概0述℃ 。
第2章摩擦、磨损及润滑概述
2.2.1.1 润滑油的分类和主要质量指标
有机油----动、植物油 种类: 矿物油----石油产品
化学合成油 矿物油来源充足、成本低廉、稳定性好、因而应用最广
第2章摩擦、磨损及润滑概述
润滑油的主要评判指标:
• 粘度; • 润滑性(油性); • 极压性; • 闪点; • 凝点; • 氧化稳定性。
L-AN68 61.2~74.8 -10 190
用于重型机床导轨、
L-AN100 90~110
0
210
矿山机械的润滑
汽轮机油 L-TSA32 28.8~35.2 -7
180
用于汽轮机、发电机等 高速高负荷轴承和各种
GB 11120-89 L-T章摩擦、磨损及润滑概述
第2章摩擦、磨损及润滑概述
(2)运动粘度ν
• 工程中常用动力粘度η与同温度下该液体密度ρ的比值表示
粘度,称为运动粘度。
• 新国际GB/T 314-1994规定采用润滑油在40℃时的运动粘度 中心值作为润滑油的新牌号。
• 在绝对单位制(C.G.S制)中,运动粘度的单位是St(斯), 1St=1cm2/s。
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