上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)A復(fù)習(xí)題第四章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述

1、4-1 摩擦摩擦4-2 磨損磨損4-3 潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法4-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介第四章第四章 摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述1摩擦：物理現(xiàn)象摩擦：物理現(xiàn)象磨損：摩擦的結(jié)果磨損：摩擦的結(jié)果潤(rùn)滑：減小摩擦和降低磨損的手段潤(rùn)滑：減小摩擦和降低磨損的手段摩擦學(xué)摩擦學(xué)2摩擦摩擦分類(lèi)分類(lèi)靜摩擦靜摩擦動(dòng)摩擦動(dòng)摩擦滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦摩擦滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦干摩擦干摩擦邊界摩擦（邊界潤(rùn)滑）邊界摩擦（邊界潤(rùn)滑）混合摩擦（混合潤(rùn)滑混合摩擦（混合潤(rùn)滑）流體摩擦（流體潤(rùn)滑）流體摩擦（流體潤(rùn)滑）4-1 摩擦摩擦摩擦分類(lèi)：摩擦分類(lèi)：內(nèi)摩擦和外摩擦內(nèi)摩擦和外摩擦3滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩

2、擦干摩擦干摩擦（未經(jīng)人為潤(rùn)滑（未經(jīng)人為潤(rùn)滑）邊界摩擦邊界摩擦（ 1）混合摩擦混合摩擦（ 1 3 ）流體摩擦流體摩擦（ 3 ）2122q21qmin)(RRh膜厚比膜厚比 4修正的粘附理論修正的粘附理論材料的壓縮屈服極限界面剪切強(qiáng)度極限SyBjSyrBjrnfAAFFf金屬表面間的摩擦系數(shù)金屬表面間的摩擦系數(shù)f51、干摩擦、干摩擦表面間無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸。表面間無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸。摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f0.362、邊界摩擦、邊界摩擦潤(rùn)滑劑中的極性分子吸附在金屬表面間形成邊潤(rùn)滑劑中的極性分子吸附在金屬表面間形成邊界膜。界膜。摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f0.1邊界膜極薄，膜厚比邊界膜極

3、薄，膜厚比 173、液體摩擦、液體摩擦摩擦表面間的潤(rùn)滑膜厚度大到足以將兩個(gè)表面摩擦表面間的潤(rùn)滑膜厚度大到足以將兩個(gè)表面的輪廓峰完全隔開(kāi)，形成完全的流體摩擦。的輪廓峰完全隔開(kāi)，形成完全的流體摩擦。摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f0.0080.001膜厚比膜厚比 34流體摩擦為內(nèi)摩擦。流體摩擦為內(nèi)摩擦。84、混合摩擦、混合摩擦摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f0.010.1膜厚比膜厚比 =13表面輪廓峰直接接觸減少，摩擦表面處于邊界表面輪廓峰直接接觸減少，摩擦表面處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)。摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)。9摩擦特性曲線摩擦特性曲線（Stribeck曲線）曲線）軸承特性數(shù)軸承特性數(shù)n/p 10磨損過(guò)程磨損過(guò)程磨

4、合階段磨合階段穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段急劇磨損階段急劇磨損階段4-2 摩損摩損11磨損過(guò)程磨損過(guò)程 磨合磨損階段穩(wěn)定磨損階段劇烈磨損階段IIIIIIqt時(shí)間t磨損量qO設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則：力求縮短磨合期，延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損期，推遲劇力求縮短磨合期，延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損到來(lái)。烈磨損到來(lái)。12點(diǎn)蝕磨損點(diǎn)蝕磨損膠合磨損膠合磨損擦傷磨損擦傷磨損根據(jù)磨損結(jié)果根據(jù)磨損結(jié)果磨損分類(lèi)磨損分類(lèi)13粘附磨損粘附磨損磨粒磨損磨粒磨損疲勞磨損疲勞磨損根據(jù)磨損原理根據(jù)磨損原理沖蝕磨損沖蝕磨損腐蝕磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損磨損分類(lèi)磨損分類(lèi)142. 磨粒磨損磨粒磨損1. 粘附磨損粘附磨損現(xiàn)象：現(xiàn)象：劃傷、撕脫、咬死劃傷

5、、撕脫、咬死改善措施：改善措施：1）選擇合適的潤(rùn)滑劑；）選擇合適的潤(rùn)滑劑；2）提高表面）提高表面硬度和光潔度；硬度和光潔度；3）使用減摩材料。）使用減摩材料?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：溝紋溝紋改善措施：改善措施：1）提高表面質(zhì)量與硬度；）提高表面質(zhì)量與硬度；2）提高潤(rùn)）提高潤(rùn)滑油的清潔度；滑油的清潔度；3）采用密封裝置。）采用密封裝置。153. 疲勞磨損疲勞磨損現(xiàn)象：現(xiàn)象：點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕改善措施：改善措施：1）提高潤(rùn)滑油的黏度；）提高潤(rùn)滑油的黏度；2）提高表）提高表面硬度和光潔度；面硬度和光潔度；3）提高材料許用接觸應(yīng)力。）提高材料許用接觸應(yīng)力。16潤(rùn)滑劑的作用潤(rùn)滑劑的作用1降低摩擦，減小磨損降低摩擦，減小磨損2

6、防銹防銹3冷卻冷卻4緩沖吸振緩沖吸振5密封密封4-3 潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法17潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑氣體潤(rùn)滑劑氣體潤(rùn)滑劑液體潤(rùn)滑劑液體潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑油）（潤(rùn)滑油）半固體潤(rùn)滑劑半固體潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑脂）（潤(rùn)滑脂）固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑（石墨、（石墨、MoS2、聚四氟乙烯）、聚四氟乙烯）18潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油有機(jī)油（動(dòng)植物油）有機(jī)油（動(dòng)植物油）礦物油礦物油（石油產(chǎn)品）（石油產(chǎn)品）化學(xué)合成油化學(xué)合成油191.粘度：減阻性粘度：減阻性2.潤(rùn)滑性（油性）：吸附性潤(rùn)滑性（油性）：吸附性3.極壓性：抗磨性和耐高壓性極壓性：抗磨性和耐高壓性4.閃點(diǎn)：易燃性，工作溫度比油的閃電低閃點(diǎn)：易燃性，工作溫度比油的

7、閃電低30405.凝點(diǎn)（傾點(diǎn)）：凝點(diǎn)（傾點(diǎn)）： 低溫性能低溫性能6.氧化穩(wěn)定性：耐熱性氧化穩(wěn)定性：耐熱性潤(rùn)滑劑的主要指標(biāo)潤(rùn)滑劑的主要指標(biāo)201、動(dòng)力粘度、動(dòng)力粘度SI單位制：?jiǎn)挝恢疲篜as CGS單位制：?jiǎn)挝恢疲?P=100cP=0.1Pas 粘性流體的摩擦定律粘性流體的摩擦定律yu-vxyhuy212、運(yùn)動(dòng)粘度、運(yùn)動(dòng)粘度SI單位制：?jiǎn)挝恢疲簃2/sCGS單位制：?jiǎn)挝恢疲?St=100cSt潤(rùn)滑油牌號(hào)：潤(rùn)滑油牌號(hào)：潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑油在40時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的中心值，時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的中心值，單位單位cSt。223、條件粘度、條件粘度E中國(guó)：恩氏度中國(guó)：恩氏度（Et）美國(guó)美國(guó)：賽氏通用秒（：賽氏通用秒（SUS）英

8、國(guó)：雷氏秒（英國(guó)：雷氏秒（R）一定條件下，用標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)，測(cè)量潤(rùn)滑油通過(guò)規(guī)定一定條件下，用標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)，測(cè)量潤(rùn)滑油通過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間?？椎赖臅r(shí)間。）（）（）（16.2 41. 716.23.2 0 . 46 . 73.21.35 64. 80 . 8EEEEEEEEt232）壓力）壓力p當(dāng)當(dāng)p20MP時(shí)，潤(rùn)滑油粘度隨著壓力的升高而增大。時(shí)，潤(rùn)滑油粘度隨著壓力的升高而增大。當(dāng)當(dāng)p100MP時(shí)，壓力對(duì)潤(rùn)滑油密度的影響可忽略。時(shí)，壓力對(duì)潤(rùn)滑油密度的影響可忽略。影響潤(rùn)滑油粘度的主要因素影響潤(rùn)滑油粘度的主要因素 1）溫度）溫度t粘度指數(shù)表征潤(rùn)滑油粘度受溫度的影響程度。粘度指數(shù)表征潤(rùn)滑油粘度受溫度的影響程度。

9、 潤(rùn)滑油粘度隨著溫度的升高而降低。潤(rùn)滑油粘度隨著溫度的升高而降低。ppe024潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂 鈣基潤(rùn)滑脂（耐水不耐熱）鈣基潤(rùn)滑脂（耐水不耐熱） 鈉基潤(rùn)滑脂（耐熱不耐水）鈉基潤(rùn)滑脂（耐熱不耐水） 鋰機(jī)潤(rùn)滑脂（耐水且耐高溫）鋰機(jī)潤(rùn)滑脂（耐水且耐高溫） 鋁基潤(rùn)滑脂（耐水，可防銹）鋁基潤(rùn)滑脂（耐水，可防銹）主要性能指標(biāo)：主要性能指標(biāo)：1 1）錐入度，）錐入度，2 2）滴點(diǎn)。）滴點(diǎn)。251 1）錐（針）入度）錐（針）入度（以（以0.1mm0.1mm計(jì)）計(jì)）錐入度：錐入度：1.5N的標(biāo)準(zhǔn)錐體，的標(biāo)準(zhǔn)錐體，25 恒溫，經(jīng)恒溫，經(jīng)5s后刺入潤(rùn)后刺入潤(rùn)滑脂表面的深度?；砻娴纳疃?。h錐入度表征潤(rùn)滑脂內(nèi)阻力的大小

10、和流動(dòng)性的強(qiáng)弱。錐入度表征潤(rùn)滑脂內(nèi)阻力的大小和流動(dòng)性的強(qiáng)弱。潤(rùn)滑脂的牌號(hào)就是潤(rùn)滑脂錐入度的等級(jí)。潤(rùn)滑脂的牌號(hào)就是潤(rùn)滑脂錐入度的等級(jí)。262 2）滴點(diǎn)）滴點(diǎn)滴點(diǎn)：滴點(diǎn)：在規(guī)定加熱條件下，潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴在規(guī)定加熱條件下，潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴下第一滴液體時(shí)的溫度。下第一滴液體時(shí)的溫度。潤(rùn)滑脂的工作溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)潤(rùn)滑脂的工作溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)2020。271）工作條件）工作條件2）潤(rùn)滑方式）潤(rùn)滑方式3）工作溫度）工作溫度4）周?chē)h(huán)境）周?chē)h(huán)境潤(rùn)滑劑的選用潤(rùn)滑劑的選用281.1.油性添加劑油性添加劑2.2.極壓抗磨添加劑極壓抗磨添加劑3.3.抗氧化腐蝕添加劑抗氧化腐蝕添加劑4.4.分散凈化

11、劑分散凈化劑5.5.防銹劑防銹劑6.6.降凝劑降凝劑7.7.增粘劑增粘劑8.8.消泡劑消泡劑添加劑種類(lèi)添加劑種類(lèi)29潤(rùn)滑方法：潤(rùn)滑方法：間歇式和連續(xù)式。間歇式和連續(xù)式。潤(rùn)滑裝置：潤(rùn)滑裝置：油壺、油槍、油杯、油環(huán)、油泵。油壺、油槍、油杯、油環(huán)、油泵。30壓配式注油杯壓配式注油杯針閥式油杯針閥式油杯油芯式油杯油芯式油杯31油環(huán)潤(rùn)滑油環(huán)潤(rùn)滑旋蓋式油脂杯旋蓋式油脂杯324-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介流體動(dòng)力潤(rùn)滑流體動(dòng)力潤(rùn)滑彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑流體靜力潤(rùn)滑流體靜力潤(rùn)滑流體潤(rùn)滑流體潤(rùn)滑33流體動(dòng)力潤(rùn)滑流體動(dòng)力潤(rùn)滑兩平形板之間不能形成壓力油膜！兩平形板之間不能形成壓力油膜！34楔形收斂間隙才能形成壓力油膜！楔形收斂間隙才能形成壓力油膜！35描述油膜壓力描述油膜壓力p的變化與動(dòng)力粘度的變化與動(dòng)力粘度 、相對(duì)滑動(dòng)速、相對(duì)滑動(dòng)速度度v及油膜厚度及油膜厚度h之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 6dd30hhhvxp液體動(dòng)力潤(rùn)滑方程（雷諾方程）液體動(dòng)力潤(rùn)滑方程（雷諾方程）361）兩工作表面間必須有）兩工作表面間必須有楔形收斂間隙；楔形收斂間隙；2）兩工作表面間必須）兩工作表面間必須連續(xù)充滿(mǎn)潤(rùn)滑油連續(xù)充滿(mǎn)潤(rùn)滑油或其它粘性液