第4章摩擦、磨損及潤(rùn)滑理論

1、二、摩擦三、磨損四、潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法 五、流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介 一、概述第第4章章 摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、概 述 摩擦學(xué)摩擦學(xué)研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、磨損研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、磨損和潤(rùn)滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門(mén)邊和潤(rùn)滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門(mén)邊緣學(xué)科。緣學(xué)科。 摩擦摩擦相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間的相互阻礙作用現(xiàn)象相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間的相互阻礙作用現(xiàn)象 磨損磨損由于摩擦而造成物體表面材料的損失或轉(zhuǎn)移由于摩擦而造成物體表面材料的損失或轉(zhuǎn)移 潤(rùn)滑潤(rùn)滑減輕摩擦和磨損所應(yīng)采取的措施減輕摩擦和磨損所應(yīng)采取的措施關(guān)于摩擦、磨損與潤(rùn)滑的學(xué)科構(gòu)成

2、了摩擦學(xué)(Tribology)。世界上使用的能源大約有世界上使用的能源大約有 1/31/2 1/31/2 消耗于摩擦。消耗于摩擦。機(jī)械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過(guò)限度而報(bào)廢機(jī)械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過(guò)限度而報(bào)廢和更換的。和更換的。減少摩擦減少摩擦 節(jié)省節(jié)省能源；能源；減少減少磨損磨損 降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，節(jié)省制造零省制造零件件及其所需材料的費(fèi)用。及其所需材料的費(fèi)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，摩擦學(xué)的理論和應(yīng)用必將由宏觀(guān)進(jìn)入微觀(guān)，由靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)，由定性進(jìn)入定量，成為系統(tǒng)綜合研究的領(lǐng)域。 ( (二二) )摩擦摩擦的分類(lèi)的分類(lèi)內(nèi)內(nèi) 摩摩 擦擦在物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)生的

3、阻礙分子之間相在物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)生的阻礙分子之間相對(duì)對(duì) 運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。外外 摩摩 擦擦在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間發(fā)生的相互在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體表面間發(fā)生的相互阻阻 礙作用現(xiàn)象。礙作用現(xiàn)象。靜靜 摩摩 擦擦僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)的摩擦。僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)的摩擦。動(dòng)動(dòng) 摩摩 擦擦在相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行中的摩擦。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行中的摩擦?；瑒?dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)。物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)。滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)。物體表面間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)。 “ “機(jī)械說(shuō)機(jī)械說(shuō)” ” 摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用 “ “分子說(shuō)分子說(shuō)” ”

4、 摩擦原因是表面材料分子間的吸力作用摩擦原因是表面材料分子間的吸力作用( (一一) )摩擦摩擦的機(jī)理的機(jī)理 “ “機(jī)械分子說(shuō)機(jī)械分子說(shuō)”兩種作用均有兩種作用均有 二、摩二、摩擦擦潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制1. 1. 干摩擦干摩擦 兩零件表面直接接觸后，因?yàn)槲⒂^(guān)局部?jī)闪慵砻嬷苯咏佑|后，因?yàn)槲⒂^(guān)局部壓力高而形成許多冷焊點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切。壓力高而形成許多冷焊點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)被剪切。 不允許出現(xiàn)干摩擦！不允許出現(xiàn)干摩擦！2. 2. 邊界摩擦邊界摩擦( (三三) ) 滑動(dòng)摩擦狀態(tài)滑動(dòng)摩擦狀態(tài) 功耗功耗 磨損磨損 溫度溫度 燒毀軸瓦燒毀軸瓦 運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度1 m1 m

5、的薄的薄油膜，不足以將兩金屬表面完全分開(kāi)，油膜，不足以將兩金屬表面完全分開(kāi)，其表面部分微觀(guān)高峰部分仍將相互搓削。其表面部分微觀(guān)高峰部分仍將相互搓削。比干摩擦的磨損輕比干摩擦的磨損輕，f f 0.1 0.1 0.30.3v有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開(kāi)，有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開(kāi)，彼此不直接接觸。彼此不直接接觸。是理想的摩擦狀態(tài)。3. 3. 液體摩擦液體摩擦摩擦和磨損極輕摩擦和磨損極輕，f f 0.001 0.01 0.001 0.01 vvv潘存云教授研制潘存云教授研制4. 4. 混合摩擦混合摩擦 v 混合摩擦是指摩擦表面間處于混合摩擦是指摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)。混邊界

6、摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)?；旌夏Σ聊苡行Ы档湍Σ磷枇?，其摩擦合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系數(shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。系數(shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。在一般機(jī)器中，處于后三種情況的混合狀態(tài)。 f f n/p n/p o o邊界摩擦邊界摩擦混合摩擦混合摩擦液體摩擦液體摩擦摩擦特性曲線(xiàn)摩擦特性曲線(xiàn)稱(chēng)無(wú)量綱參數(shù)稱(chēng)無(wú)量綱參數(shù)n/pn/p為軸承為軸承特性數(shù)。特性數(shù)。 -動(dòng)力粘度，p-壓強(qiáng) ，n-每秒轉(zhuǎn)數(shù) 邊界摩擦和混合摩擦邊界摩擦和混合摩擦在工程實(shí)際中很難區(qū)分，常在工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱(chēng)為不完全液體摩擦。統(tǒng)稱(chēng)為不完全液體摩擦。摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展：摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展：微納米摩擦學(xué)理論微納米摩擦學(xué)理論可實(shí)

7、現(xiàn)：可實(shí)現(xiàn)： f f 0.001 0.001 超潤(rùn)滑摩擦狀態(tài)。超潤(rùn)滑摩擦狀態(tài)。機(jī)器的壽命機(jī)器的壽命磨損磨損由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。磨損曲線(xiàn)磨損曲線(xiàn) 磨合階段磨合階段 磨損量磨損量時(shí)間時(shí)間劇烈磨劇烈磨損階段損階段 穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段 三、磨三、磨損損磨損過(guò)程大致如圖所示：磨損過(guò)程大致如圖所示： 磨合階段磨合階段包括摩擦表包括摩擦表面輪廓峰的形狀變化和表面面輪廓峰的形狀變化和表面材料被加工硬化兩個(gè)過(guò)程材料被加工硬化兩個(gè)過(guò)程穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段零件在零件在平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損它標(biāo)志著磨擦條件相對(duì)穩(wěn)定。劇

8、烈磨損階段劇烈磨損階段在經(jīng)過(guò)穩(wěn)定磨損階段后，零件表面遭在經(jīng)過(guò)穩(wěn)定磨損階段后，零件表面遭到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起而外的動(dòng)載荷和振動(dòng)。零件到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起而外的動(dòng)載荷和振動(dòng)。零件即將進(jìn)入報(bào)廢階段即將進(jìn)入報(bào)廢階段后果后果降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢。降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢。 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，要求縮短磨合期、延長(zhǎng)穩(wěn)定期、推遲劇設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，要求縮短磨合期、延長(zhǎng)穩(wěn)定期、推遲劇烈磨損期的到來(lái)。烈磨損期的到來(lái)。它是磨損的不穩(wěn)定階段，在整個(gè)壽命周期內(nèi)時(shí)間很短。磨粒磨損磨粒磨損 磨損的分類(lèi)磨損的分類(lèi) 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 沖蝕磨損沖蝕磨損 腐蝕磨損腐蝕磨

9、損 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 磨損磨損類(lèi)型類(lèi)型 按磨損機(jī)理分按磨損機(jī)理分 按磨損表面按磨損表面外觀(guān)可分為外觀(guān)可分為 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 兩種不同的稱(chēng)謂 磨損的機(jī)理磨損的機(jī)理 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 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 磨損類(lèi)型：磨損類(lèi)型： 磨粒磨損磨粒磨損也簡(jiǎn)稱(chēng)磨損，外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬也簡(jiǎn)稱(chēng)磨損，外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆粒（如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒）或硬的顆粒（如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒）或硬的輪廓峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)被移去的材輪廓峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)

10、被移去的材料，一部分流動(dòng)到溝紋兩旁，一部分則形成一連串的碎料，一部分流動(dòng)到溝紋兩旁，一部分則形成一連串的碎片脫落下來(lái)成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過(guò)程就片脫落下來(lái)成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過(guò)程就叫磨粒磨損。叫磨粒磨損。潘存云教授研制 磨損的機(jī)理：磨損的機(jī)理： 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 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 磨損類(lèi)型：磨損類(lèi)型： 粘附磨損粘附磨損也稱(chēng)膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作也稱(chēng)膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作用的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生用的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生“冷焊冷焊”后，在后，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)

11、表面遷移到另一個(gè)表面，便形相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)表面遷移到另一個(gè)表面，便形成粘附磨損。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。成粘附磨損。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。潘存云教授研制 磨損的機(jī)理：磨損的機(jī)理： 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 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 磨損類(lèi)型：磨損類(lèi)型： 疲勞磨損疲勞磨損也稱(chēng)點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在也稱(chēng)點(diǎn)蝕，是由于摩擦表面材料微體積在交變的摩擦力作用下，反復(fù)變形所產(chǎn)生的材料疲勞所引交變的摩擦力作用下，反復(fù)變形所產(chǎn)生的材料疲勞所引起的機(jī)械磨損。起的機(jī)械磨損。點(diǎn)蝕過(guò)程：點(diǎn)蝕過(guò)程： 產(chǎn)生初始疲勞裂紋產(chǎn)生初始疲勞裂紋

12、擴(kuò)展擴(kuò)展 微粒脫落，形成點(diǎn)蝕微粒脫落，形成點(diǎn)蝕坑。坑。 潘存云教授研制 磨損的機(jī)理：磨損的機(jī)理： 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 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 磨損類(lèi)型：磨損類(lèi)型： 沖蝕磨損沖蝕磨損流動(dòng)的液體或氣體中所夾帶的硬質(zhì)物體或硬流動(dòng)的液體或氣體中所夾帶的硬質(zhì)物體或硬 質(zhì)顆粒沖擊零件表面所引起的機(jī)質(zhì)顆粒沖擊零件表面所引起的機(jī)械磨損。利械磨損。利 用高壓空氣輸送型砂或高壓水輸用高壓空氣輸送型砂或高壓水輸送碎石時(shí)，送碎石時(shí)， 管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的機(jī)械磨損是實(shí)管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的機(jī)械磨損是實(shí)例之一。例之一。近年來(lái)，由于燃?xì)鉁u輪機(jī)的葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴管這

13、樣一些部位的破壞，才引起人們對(duì)這種磨損形式的特別注意潘存云教授研制 磨損的機(jī)理：磨損的機(jī)理： 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 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 磨損類(lèi)型：磨損類(lèi)型： 腐蝕磨損腐蝕磨損當(dāng)摩擦表面材料在環(huán)境的化學(xué)或電化學(xué)當(dāng)摩擦表面材料在環(huán)境的化學(xué)或電化學(xué)作用下引起腐蝕，在摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的磨損作用下引起腐蝕，在摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的磨損即為腐蝕磨損。即為腐蝕磨損。 磨損的機(jī)理：磨損的機(jī)理： 磨粒磨損磨粒磨損 疲勞磨損疲勞磨損 粘附磨損粘附磨損 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 磨損類(lèi)型：磨損類(lèi)型： 微動(dòng)磨損微動(dòng)磨

14、損是指摩擦副在微幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，由上述各磨損是指摩擦副在微幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，由上述各磨損 機(jī)理共同形成的復(fù)合磨損。微幅運(yùn)動(dòng)機(jī)理共同形成的復(fù)合磨損。微幅運(yùn)動(dòng)可理可理 解為不足以使磨粒脫離摩擦副的相對(duì)解為不足以使磨粒脫離摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例：軸與孔的過(guò)盈配合面、滾動(dòng)軸承套圈的配合面、旋合螺紋的工：軸與孔的過(guò)盈配合面、滾動(dòng)軸承套圈的配合面、旋合螺紋的工作面、鉚釘?shù)墓ぷ髅娴?。作面、鉚釘?shù)墓ぷ髅娴?。（一）、（一）?潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 作用：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。作用：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。分類(lèi)分類(lèi)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

15、脂潤(rùn)滑脂固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑1. 1. 潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油 礦物油來(lái)源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好、因而應(yīng)用最廣。礦物油來(lái)源充足、成本低廉、穩(wěn)定性好、因而應(yīng)用最廣。種類(lèi)：種類(lèi)：氣體潤(rùn)滑劑氣體潤(rùn)滑劑空氣空氣有機(jī)油有機(jī)油動(dòng)、植物油動(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 四、潤(rùn)滑劑四、潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法、添加劑和潤(rùn)滑方法 潘存云教授研制A A在軸承中，潤(rùn)滑油最重要的物理參數(shù)是粘度，它是選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。粘度表征液體流動(dòng)的內(nèi)摩擦特性。A、B兩板之間充滿(mǎn)了液體，B板靜止，A板水平移動(dòng)速度為v。由于液體與金屬表面的吸附作用，A板表面的液體速度為v，而B(niǎo)板表面的液體速度為0。兩板之

16、間的速度呈線(xiàn)性分布。液體層與層之間摩擦的切應(yīng)力：液體層與層之間摩擦的切應(yīng)力：= =d du ud dy y流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力與該處的速度梯度成正比。流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力與該處的速度梯度成正比。 液體的動(dòng)力粘度，簡(jiǎn)稱(chēng)粘度液體的動(dòng)力粘度，簡(jiǎn)稱(chēng)粘度量綱：力時(shí)間/長(zhǎng)度2單位為單位為 Pa sPa s， 稱(chēng)為泊稱(chēng)為泊 ?；蚶宀矗夯蚶宀矗?P=1 dyn s /cm1P=1 dyn s /cm2 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果： o ox xy yy ydydydudu分析位置y處薄層的受力 B B粘度粘度液體重要指標(biāo)，粘度值越高，油越稠，反之越?。灰后w重要指標(biāo)，粘度值越高，油越稠，反之越??； 粘度的種類(lèi)粘

17、度的種類(lèi)動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度條件粘度條件粘度(1) (1) 動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度牛頓液體流動(dòng)定律牛頓液體流動(dòng)定律 1 1泊泊=100=100厘泊厘泊工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度 = = 單位：?jiǎn)挝唬?m m2 2 / / s s 在在C.G.SC.G.S制中稱(chēng)為斯制中稱(chēng)為斯StSt：cmcm2 2 /s /s 或厘斯或厘斯cStcSt：1St=100 cSt1St=100 cSt(2) (2) 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度 潘存云教授研制表表4-1常用潤(rùn)滑油的主要性質(zhì)常用潤(rùn)滑油的主要性質(zhì)名名 稱(chēng)稱(chēng)全損耗全損耗系統(tǒng)用油系統(tǒng)用油GB 443-89汽輪機(jī)油汽輪機(jī)油GB 11120-89代代 號(hào)號(hào)

18、40 的粘度的粘度/(mm2/s)L- -AN7 6.127.48 - -10 110凝點(diǎn)凝點(diǎn) 閃點(diǎn)閃點(diǎn)(開(kāi)式開(kāi)式) 用于高速低負(fù)荷機(jī)械、用于高速低負(fù)荷機(jī)械、精密機(jī)床、紡織紗錠的精密機(jī)床、紡織紗錠的潤(rùn)滑和冷卻潤(rùn)滑和冷卻普通機(jī)床的液壓油。普通機(jī)床的液壓油。用于一般滑動(dòng)軸承、用于一般滑動(dòng)軸承、齒輪、蝸輪的潤(rùn)滑齒輪、蝸輪的潤(rùn)滑用于重型機(jī)床導(dǎo)軌、用于重型機(jī)床導(dǎo)軌、礦山機(jī)械的潤(rùn)滑礦山機(jī)械的潤(rùn)滑用于汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等用于汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等高速高負(fù)荷軸承和各種高速高負(fù)荷軸承和各種小型液體潤(rùn)滑軸承小型液體潤(rùn)滑軸承L-AN100 90110 0 210L- -AN10 9.011.0 - -10 125L- -AN

19、15 13.516.5 - -10 165L- -AN32 28.832.2 - -10 170L- -AN46 41.450.6 - -10 180L- -AN68 61.274.8 - -10 190L-TSA32 28.835.2- -7 180L-TSA46 41.450.6主要用途主要用途(3) (3) 條件粘度條件粘度 指在一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過(guò)指在一定條件下，利用某種規(guī)格的粘度計(jì)，通過(guò)測(cè)定潤(rùn)滑油穿過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量的粘度。測(cè)定潤(rùn)滑油穿過(guò)規(guī)定孔道的時(shí)間來(lái)進(jìn)行度量的粘度。常用的有：常用的有： 恩氏度（恩氏度（ E Et t） 中國(guó)慣用中國(guó)慣用 賽氏通用秒（賽氏

20、通用秒（SUSSUS） 美國(guó)慣用美國(guó)慣用 雷氏秒雷氏秒 英國(guó)慣用英國(guó)慣用 運(yùn)動(dòng)粘度與條件粘度之間的換算關(guān)系：運(yùn)動(dòng)粘度與條件粘度之間的換算關(guān)系： cStt64.8t0.8t時(shí)，2.3t35.1當(dāng)EEVEcStt0.4t6.7t時(shí)，2.3t當(dāng)EEVEcStt14.7t時(shí)，2.16當(dāng)EVtE 潤(rùn)滑油的牌號(hào)與運(yùn)動(dòng)粘度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如牌潤(rùn)滑油的牌號(hào)與運(yùn)動(dòng)粘度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如牌號(hào)為號(hào)為L(zhǎng)-AN10L-AN10的油在的油在4040時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度大約為時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度大約為10 cSt10 cSt。潘存云教授研制潤(rùn)滑油的特性：潤(rùn)滑油的特性： (1)(1)粘粘溫相關(guān)性溫相關(guān)性 溫度溫度 t t 壓力壓力p p

21、 但但p p 10 MPa 350 t 350 才開(kāi)始氧化，可在水中工作。才開(kāi)始氧化，可在水中工作。摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣 (-60300 )(-60300 )，但遇水性能下降。，但遇水性能下降。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。使用方式使用方式1.1.調(diào)和在潤(rùn)滑油中；調(diào)和在潤(rùn)滑油中；2.2.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；3.3.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛油性添加劑油性添加劑 種類(lèi)種類(lèi)添加劑添加劑為了改善潤(rùn)滑劑品質(zhì)和性能而添加的物質(zhì)。為了改善潤(rùn)滑劑品質(zhì)和性能而添

22、加的物質(zhì)。（二）添加劑（二）添加劑 非極壓油非極壓油軟化溫度軟化溫度t t/ / 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) f f含脂肪酸和極壓添加劑的油含脂肪酸和極壓添加劑的油含脂肪含脂肪酸的油酸的油含極壓添含極壓添加劑的油加劑的油作用作用提高油性、極壓性、延長(zhǎng)使用壽命、改善性能。提高油性、極壓性、延長(zhǎng)使用壽命、改善性能。極壓添加劑極壓添加劑分散凈化劑分散凈化劑消泡添加劑消泡添加劑抗氧化添加劑抗氧化添加劑降凝劑降凝劑增粘劑增粘劑潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潤(rùn)滑油潤(rùn)滑在工程中的應(yīng)用最普遍，其供油方式有：潤(rùn)滑油潤(rùn)滑在工程中的應(yīng)用最普遍，其供油方式有：（三）潤(rùn)滑（三）潤(rùn)滑方法方法 潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑方式 人工給油

23、人工給油 油杯滴油油杯滴油浸油潤(rùn)滑、飛濺給油浸油潤(rùn)滑、飛濺給油用油泵強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻用油泵強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻低速傳動(dòng)低速傳動(dòng)高速傳動(dòng)高速傳動(dòng)甩油環(huán)甩油環(huán)噴油潤(rùn)滑噴油潤(rùn)滑 油泵油泵冷冷卻卻器器滴油潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑 浸油潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑 飛濺潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制針閥式針閥式油杯油杯旋蓋式油杯旋蓋式油杯 脂用潘存云教授研制壓注式油杯壓注式油杯彈簧蓋油杯彈簧蓋油杯四、潤(rùn)滑裝置四、潤(rùn)滑裝置 1. 1. 油杯油杯 潘存云教授研制潘存云教授研制2. 2. 油環(huán)油環(huán) 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑 F FF FF FF F先分析平行板的情況。板

24、B靜止，板A以速度向左運(yùn)動(dòng)，板間充滿(mǎn)潤(rùn)滑油，無(wú)載荷時(shí)， 液體各層的速度呈三角形分布，近油量與處油量相等，板A不會(huì)下沉。但若板A有載荷時(shí)，油向兩邊擠出，板A逐漸下沉，直到與B板接觸。 v v F F五、流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介（自學(xué)） 流體動(dòng)力潤(rùn)滑是指兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面，流體動(dòng)力潤(rùn)滑是指兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面，借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開(kāi)，由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷。隔開(kāi)，由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷。動(dòng)壓油膜動(dòng)壓油膜因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜。 v v v vv vh h1 1a aa ah h2 2c cc c

25、v vv v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！ 如兩板不平行板。板間間隙呈沿運(yùn)動(dòng)方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷， 當(dāng)板A運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端速度若程虛線(xiàn)分布，則必然進(jìn)油多而出油少。由于液體實(shí)際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進(jìn)油端的速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進(jìn)油端間隙大而速度曲線(xiàn)內(nèi)凹，出油端間隙小而速度曲線(xiàn)外凸，進(jìn)出油量相等，同時(shí)間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會(huì)下沉。這說(shuō)明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜稱(chēng)為動(dòng)壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過(guò)渡到凸三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。F Fp pmaxmax

26、潘存云教授研制F F形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件：1.1.兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；2.2.兩工件表面之間必須連續(xù)充滿(mǎn)潤(rùn)滑油或其它液體；兩工件表面之間必須連續(xù)充滿(mǎn)潤(rùn)滑油或其它液體；3.3.兩工件表面必須有相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必兩工件表面必須有相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必 須保證潤(rùn)滑油從大截面流進(jìn)，從小截面流出來(lái)。須保證潤(rùn)滑油從大截面流進(jìn)，從小截面流出來(lái)。 F Fy y = =F F F Fx x 0 0 F Fy y = =F F F Fx x = 0= 0應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過(guò)程：向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過(guò)程：

27、靜止靜止 爬升爬升將軸起抬將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高質(zhì)心左移質(zhì)心左移穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速e e 偏心距。偏心距。e二、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑二、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑 彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論研究在點(diǎn)、線(xiàn)接觸條件研究在點(diǎn)、線(xiàn)接觸條件下，兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤(rùn)滑膜的力學(xué)性質(zhì)。下，兩彈性物體間的流體動(dòng)力潤(rùn)滑膜的力學(xué)性質(zhì)。求解油膜壓力分布、潤(rùn)滑膜厚度分布等問(wèn)題求解油膜壓力分布、潤(rùn)滑膜厚度分布等問(wèn)題 在油膜壓力下，摩擦表面的變形的彈性方程在油膜壓力下，摩擦表面的變形的彈性方程表述潤(rùn)滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程表述潤(rùn)滑劑粘度與壓力間關(guān)系的粘壓方程流體動(dòng)力潤(rùn)滑的主要方程流體動(dòng)力潤(rùn)滑的主要方程流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的前提流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的前提適應(yīng)于低副中兩零件之間的潤(rùn)滑問(wèn)題。適應(yīng)于低副中兩零件之間的潤(rùn)滑問(wèn)題。 潤(rùn)滑劑粘度不隨壓力變化潤(rùn)滑劑粘度不隨壓力變化零件摩擦表面為剛體零件摩擦表面為剛體潘存云教授研制潘存云教授研制 依靠依靠潤(rùn)滑劑的粘附作用，兩圓柱體相互滾動(dòng)時(shí)將潤(rùn)滑劑的粘附作用，兩圓柱體相互滾動(dòng)時(shí)將潤(rùn)滑劑帶入間隙。由于接觸壓力較高使接觸面發(fā)生局潤(rùn)滑劑帶入間隙。由于接觸壓力較高使接觸面發(fā)生局部變形，