第四章 摩擦磨损及润滑概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章,摩擦、磨损及润滑概述,1,、了解摩擦的种类及其基本性质，干摩擦、边界摩擦润滑、,弹性流体动压润滑理轮、常用润滑剂及添加剂的种类、,工业常用润滑脂的种类及性能；,2,、掌握磨损的概念、分类及设计原则、润滑油粘度及其,单位换算、形成流体动压润滑的基本条件。,基本要求,4-0,概 述,引 言,摩擦现象是自然界中普遍存在的物理现象。对于机器来讲，摩,擦会使效率降低，温度升高，表面磨损。过大的磨损会使机器丧失,应有的精度，进而产生振动和噪音，缩短使用寿命。,世界上使用的能源大约有,1/3,1/2,消耗于摩擦。如果能够尽力,减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源。,机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废。,润滑是减小摩擦、减少磨损、提高机械效率的最常用最有效方法。,研究摩擦、磨损与润滑的科学与技术构成了摩擦学。,当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向力的影响而发生相对运动或相对运动的趋势时，在接触表面上会产生抵抗运动的阻力，这种自然现象叫做摩擦。,摩擦学的发展,摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一门独立的学科。,1964,年英国以乔斯特为首的一个小组，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,）。,4-1,摩擦,“,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附力作用；,一、摩擦的机理,“,机械分子说,”,两种作用均有。,二,、,摩擦的分类,内 摩 擦,外 摩 擦,1,、按摩擦机理不同分为：,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,动 摩 擦,2,、按运动的状态不同分为：,滑动摩擦,滚动摩擦,3,、按运动的形式不同分为：,干摩擦,边界摩擦,流体摩擦,混合摩擦,4,、滑动摩擦按润滑状态不同分为：,1.,干摩擦,表面间无任何润滑剂或保护膜，表面金属直接接触时的摩擦,。,2.,边界摩擦,1,三、滑动摩擦状态,功耗,磨损,温度,运动副表面有一层厚度,350,才开始氧化，可在水中工作。,-,摩擦系数低，使用温度范围广,(,-,60300,),，但遇水性能下降。,-,摩擦系数低，只有石墨的一半。,使用方式：,a.,调和在润滑油中；,b.,涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜；,c.,混入金属或塑料粉末中烧结成型。,添加剂,-,为了改善润滑剂品质和性能而添加的物质。,五、添加剂,作用,-,提高油性、极压性、延长使用寿命、改善性能。,油性添加剂,种类,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,非极压油,软化温度,t/,摩擦系数,f,含脂肪酸和极压添加剂的油,含脂肪酸的油,含极压添加剂的油,润滑油润滑在工程中的应用最普遍，其供油方式有：,六、润滑方法,润滑方式,人工给油；,油杯滴油；,浸油润滑、飞溅给油；,用油泵强制润滑和冷却。,低速传动,高速传动,甩油环,喷油润滑,油泵,冷却器,滴油润滑,浸油润滑,飞溅润滑,针阀式油杯,旋盖式油杯,压注式油杯,弹簧盖油杯,七、润滑装置,1.,油杯,2.,油环,一、流体动力润滑,F,F,F,F,v,F,4-4,流体润滑原理简介,流体动力润滑是指两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷。,动压油膜,-,因运动而产生的压力油膜。,v,v,v,h,1,a,a,h,2,c,c,v,v,两平形板之间不能形成压力油膜！,F,p,max,F,形成动压油膜的必要条件：,1.,两工件之间的间隙必须有楔形间隙；,2.,两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体；,3.,两工件表面必须有相对滑动速度。其运动方方向必,须保证润滑油从大截面流进，从小截面出来。,F,y,=F,F,x,0,F,y,=F,F,x,=,0,应用实例,-,向心滑动轴承动压油膜的形成过程：,静止,爬升,将轴起抬,质心,左移,稳定运转,e,-,偏心距,e,二、,弹性流体动力润滑,弹性流体动力润滑理论,-,研究在点、线接触条件下，两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质。,求解油膜,压力分布,、润滑膜,厚度分布,等问题,在油膜压力下，摩擦表面的变形的弹性方程；,表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程；,流体动力润滑的主要方程。,流体动力润滑理论,的前提：,-,-,适应于低副中两零件之间的润滑问题，,润滑,剂,粘度不随压力变化；,零件摩擦表面为刚体；,依靠,润滑剂的粘附作用，两圆柱体相互滚动时将润滑剂带入间隙。由于接触压力较高使接触面发生局部变形，接触面积增大，并形成了一个平行缝隙，在出油口处的接触面边缘出现了使间隙变小的突出部分，称为缩颈现象，此处形成了最小油膜厚度，出现了第二个峰值压力。,V,2,F,V,1,V,1,V,2,F,赫兹接触区,V,1,V,2,F,V,1,V,2,F,赫兹接触区,h,min,h,0,第二个峰值压力,干摩擦接触,弹性流体动力润滑的机理：,节流器,节流器,D,工作原理：,依靠供油装置，将高压油压入轴承间隙中，强制形成油膜。,特点：,静压轴,承,承载任何工况下都能胜任工作。,d,0,d,0,常用节流器,关键器件：,节流器,节流器作用：,根据外载荷的变化自动调节各油腔内的压力。,油台,三、,流体静力润滑,1),静压轴承,谢谢大家！,