《摩擦磨損與潤滑》課件

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二、摩擦的分類內(nèi)摩擦：在物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)生的阻礙分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。外摩擦：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體外表間發(fā)生的相互阻礙作用現(xiàn)象。靜摩擦：僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)的摩擦。動(dòng)摩擦：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)展中的摩擦。滑動(dòng)摩擦：物體外表間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滑動(dòng)，常用。滾動(dòng)摩擦：物體外表間的運(yùn)動(dòng)形式是相對(duì)滾動(dòng)，高速、高精度、重載。三、４種滑動(dòng)摩擦狀態(tài)干摩擦：外表間無任何潤滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸時(shí)的摩擦。不允許出現(xiàn)干摩擦！→功耗↑磨損↑溫度↑→燒毀軸瓦三、４種滑動(dòng)摩擦狀態(tài)

邊界摩擦：摩擦外表被吸附在外表的邊界膜隔開，其摩擦性質(zhì)取決于邊界膜和外表的吸附性能時(shí)的摩擦f≈0.1~0.3。流體摩擦：摩擦外表被流體膜隔開，摩擦性質(zhì)取決于流體內(nèi)局部子間粘性阻力的摩擦。流體摩擦?xí)r的摩擦系數(shù)最小，且不會(huì)有磨損產(chǎn)生，是理想的摩擦狀態(tài)f≈0.001~0.01?；旌夏Σ粒耗Σ镣獗黹g處于邊界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Γ淠Σ料禂?shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。邊界摩擦和混合摩擦在工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱為不完全液體摩擦。第二節(jié)磨損一、典型的磨損過程一、典型的磨損過程1、磨合磨損過程2、穩(wěn)定磨損階段3、急劇磨損階段新的零件在開場(chǎng)使用時(shí)一般處于這一階段，磨損率較高，所占時(shí)間比率較小經(jīng)磨合的摩擦外表加工硬化，形成了穩(wěn)定的外表粗糙度，摩擦條件保持相對(duì)穩(wěn)定，磨損較緩,該段時(shí)間長短反映零件的壽命經(jīng)穩(wěn)定磨損后，零件外表破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大→動(dòng)載振動(dòng)→潤滑狀態(tài)改變→溫升↑→磨損速度急劇上升→直至零件失效二、磨損的機(jī)理關(guān)于磨損機(jī)理與分類的見解頗不一致，大體上可概括為：磨粒磨損也簡稱磨損，是外部進(jìn)入摩擦外表的游離硬顆?；蛴驳妮喞寮馑鸬哪p。疲勞磨損也稱點(diǎn)蝕，是由于摩擦外表材料微體積在交變的摩擦力作用下，反復(fù)變形所產(chǎn)生的材料疲勞所引起的磨損。粘附磨損也稱膠合，當(dāng)摩擦外表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“冷焊〞后，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)外表遷移到另一個(gè)外表，便形成粘附磨損。二、磨損的機(jī)理沖蝕磨損流體中所夾帶的硬質(zhì)物質(zhì)或顆粒，在流體沖擊力作用下而在摩擦外表引起的磨損。腐蝕磨損當(dāng)摩擦外表材料在環(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)生的磨損即為腐蝕磨損。微動(dòng)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)可理解為缺乏以使磨粒脫離摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第三節(jié)潤滑一、潤滑劑分類潤滑劑液體〔如油、水及液態(tài)金屬〕氣體〔如空氣或其他氣態(tài)工作介質(zhì)〕半固體〔如潤滑脂〕固體〔如石墨、二硫化鉬、聚四氟乙稀〕二、潤滑劑及主要性能1.潤滑油動(dòng)植物油、礦物油、合成油。1〕粘度粘度是潤滑油的主要質(zhì)量指標(biāo)，粘度值越高，油越稠，反之越稀。粘度的種類有很多，如：動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度等。工程中常用運(yùn)動(dòng)粘度，單位是：St(斯)或cSt(厘斯)，量綱為(m2/s)；二、潤滑劑及主要性能2〕潤滑性〔油性〕:與被潤滑件形成油膜的能力。3〕凝點(diǎn)：在特定條件下，潤滑油不能自由流動(dòng)的最高溫度；4〕閃點(diǎn)：蒸發(fā)油氣運(yùn)到火焰發(fā)出閃光的最低溫度，衡量其易燃性；5〕氧化穩(wěn)定性：高溫氣體中發(fā)生氧化、沉積的現(xiàn)象二、潤滑劑及主要性能2、潤滑脂鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑性能指標(biāo)：1〕針入度，反映其稠度大小。2〕滴點(diǎn)，決定工作溫度。3.固體潤滑劑石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯等。三、潤滑裝置1.油杯針閥式油杯旋蓋式油杯脂用壓注式油杯彈簧蓋油杯2.油環(huán)一、動(dòng)壓潤滑的形成和原理和條件第四節(jié)流體動(dòng)壓潤滑根本原理FFFF先分析平行板的情況。板B靜止，板A以速度向左運(yùn)動(dòng)，板間充滿潤滑油，無載荷時(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。但假設(shè)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。兩平形板之間不能形成壓力油膜！

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vvh1aah2cc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)，兩端速度假設(shè)程虛線分布，那么必然進(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內(nèi)凹，出油端間隙小而速度曲線外凸，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)生的壓力油膜稱為動(dòng)壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。動(dòng)壓油膜----因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜。

vvvh0bbFF形成動(dòng)壓油膜的必要條件：1.兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；2.兩工件外表之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；3.兩工件外表必須有相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來?！艶y=F∑Fx≠0∑Fy=F∑Fx=0向心軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：靜止→爬升→將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高→質(zhì)心左移→穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)到達(dá)工作轉(zhuǎn)速e----偏心距eB二、流體動(dòng)壓潤滑的根本方程假設(shè)條件：1.Z向無限長，潤滑油在Z向沒有流動(dòng)；2.壓力p

不隨y值的大小而變化；3.潤滑油粘度η不隨壓力而變化；4.潤滑油處于層流狀態(tài)。取微單元進(jìn)展受力分析:ττ+dτp+dppAxzypdydz+(τ+dτ)dxdz-(p+dp)dydz–τdxdz=0=dτdydxdpdyduτ=η整理后得：又有：=ηdxdpd2udy2得：任意一點(diǎn)的油膜壓力p沿x方向的變化率，與該點(diǎn)y向的速度梯度的導(dǎo)數(shù)有關(guān)。對(duì)y積分得：u=y2+C1y+C2

2η1dxdp邊界條件：當(dāng)y=0時(shí)，u=-v→C2=-v當(dāng)y=h時(shí)，u=0→C1=h+2η1dxdphvvvFaaccxzy代入得：u=(y2-hy)+2η1dxdpvhy-h任意截面內(nèi)的流量：依據(jù)流體的連續(xù)性原理，通過不同截面的流量是相等的b-b截面內(nèi)的流量：該處速度呈三角形分布，間隙厚度為h0負(fù)號(hào)表示流速的方向與x方向相反，因流經(jīng)兩個(gè)截面的流量相等，故有：=6ηvdxdph