页数：27页文件大小：259.7 KB来源： 机械设计ppt课件
本课件围绕摩擦学展开，先讲摩擦的分类与干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦四种状态，再讲磨损三阶段与磨粒、疲劳、粘附等磨损机理，最后系统介绍润滑剂种类、粘度指标、润滑脂性能与添加剂作用。
摩擦磨损和润滑封面
第四章摩擦磨损和润滑
摩擦学摩擦学是研究相对运动的作用表面
间的摩擦、磨损和润滑，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。
O摩擦是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象；
O磨损是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；
O润滑是减轻摩擦和磨损所应采取的措施。
关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学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。
另外，机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损，则既减少设备维修次数和费用，又能节省制造零件及其所需材料的费用。
随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，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。
概述
4.1 摩擦一
摩擦的分类1按运动的状态不同分为：静摩擦动摩擦滑动摩擦滚动摩擦2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3滑动摩擦按润滑状态不同分为
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：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。
摩擦二、４种滑动摩擦状态１.干
摩擦是指不加润滑剂时，相对运动的零件表面直接接触，表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。
1785年，法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦，提出摩擦理论。
后来又有人提出分子吸引理论和静电力学理论。
1935年，英国的鲍登等人开始用材料粘附概念研究干摩擦，1950年，鲍登提出了粘附理论。
其摩擦阻力最大，磨损最严重。
边界摩擦是指摩擦表面被吸附在
２.边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。
两表面加入润滑油后，在金属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。
不满足流体动压形成条件，或虽有动压力，但压力较低，油膜较薄时，在载荷的作用下，边界膜互相接触，横向剪切力比较弱，这种摩擦状态称为边界摩擦
流体摩擦
实现流体摩擦有下列三种方法
实现流体摩擦有下列三种方法:1)流体动压润滑(楔形空间，油膜厚度最大)
弹性流体动压润滑考虑了接触区弹性变形
2）弹性流体动压润滑考虑了接触区弹性变形和压力对接触区润滑油粘度的影响的动压润滑称为弹性流体动力润滑,简称为弹流润滑.两表面的距离h0称为平均油膜厚度。
接触区的出口处油膜变薄,这种现象称为“颈缩”,此处两表面距离hmin称为最小油膜厚度。
流体静压润滑
摩擦４．混合摩擦是指摩擦表面
间处于边界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，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。
当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、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。
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。
随着科学技术的发展，关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域，形成了微－纳米摩擦学理论，引发出许多新的概念，比如提出了超润滑的概念等。
从理论上讲，超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态，但在实际研究中，一般认为摩擦系数在0.001量级（或更低）的摩擦状态即可认为属于超润滑。
关于这方面的研究也是目前微－纳米摩擦学研究的一个重要方面
磨损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。
摩擦2对磨损的研究开展较晚，20世纪50年代提出粘着理论后，60年代在相继研制出各种表面分析仪器的基础上，磨损研究才得以迅速开展。
磨损是运动副之间的摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。
磨损会影响机器的效率，降低工作的可靠性，甚至促使机器提前报废。
一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，即：气磨合阶段新的零件在开始使用时一般处于这一阶段，磨损率较高。
气稳定磨损阶段气剧烈磨损阶段属于零件正常工作阶段，磨损率稳定且较低。
属于零件即将报废的阶段，磨损率急剧升高。
磨损关于磨损机理与分类的见解颇不一致
大体上可概括为：令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。
令疲劳磨损也称点蚀，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。
令粘附磨损也称胶合，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，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损。
令冲蚀磨损流体中所夹带的硬质物质或颗粒，在流体冲击力作用下而在摩擦表面引起的磨损。
令腐蚀磨损当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起腐蚀，在摩擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。
令微动磨损是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形成的复合磨损。
微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩擦副的相对运动。
润滑剂
h式中—流体剪切面积
h—τ—流体剪切应力一、润滑油的粘度润滑油的粘度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切变形的能力，也是内摩擦力大小的标志。
F=A×τA
剪切应力τ与流体沿y方向速度的梯度成正比
剪切应力τ与流体沿y方向速度的梯度成正比，即τ=−η×dυ/dy—η定义为流体的动力粘度(Viscosity)上式称为牛顿流体粘性定律,凡符合此定律的流体称为牛顿流体,否则称为非牛顿流体。
—除此以外，还有运动粘度和相对粘度
动力粘度η图示
运动粘度
摩擦磨损和润滑
油性—反映在摩擦表面的吸附性能
3、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）4、闪点—瞬时燃烧和碳化；
燃点—长时间连续燃烧的温度（高温性能）；
5、凝点—冷却，由液体转变为固体的临界温度；
(低温启动性能)6、极压性（EP）,用PB表示，在重压下表面膜破裂的最大接触载荷（极限载荷）7、酸值—限制润滑剂变质后对表面的腐蚀
润滑脂及其主要性能
滴点—固体➔流体的温度转折点3)种类
2）滴点—固体➔流体的温度转折点3)种类A)钙基脂：抗水，适于轻中重载荷；
B)钠基脂：高温，但不抗水；
C)锂基脂：多用途，最好；
D)铝基脂：高度耐水性，航运机械E)其它特种润滑脂（特种合成油、添加剂、稠化剂等）
固体润滑剂
延长使用寿命改善物理性能添加剂的作用
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。
提高油性、极压性六、添加剂
种类繁多
１）油性添加剂，极性分子结构；
２）抗磨／极压（EP）添加剂３）抗氧化／腐蚀添加剂；
４）洁净分散剂，汽车中７）增粘剂５）防锈剂６）降凝剂８）消泡剂—液压油９）共晶球—新概念；
１０）纳米添加剂—新材料
润滑装置–单体供油装置油壶
七、润滑装置–单体供油装置油壶，油杯，油枪
集中供油装置
集中供油装置a)简单的少数点位集中供油b)设备中心、车间及工厂级集中供油泵站+(稳压+冷却)+过滤+分配器+工位润滑手动润滑泵电动润滑泵
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