上海工程技術大學機械設計A復習題第四章摩擦、磨損及潤滑概述

1、4-1 摩擦摩擦4-2 磨損磨損4-3 潤滑劑、添加劑和潤滑方法潤滑劑、添加劑和潤滑方法4-4 流體潤滑原理簡介流體潤滑原理簡介第四章第四章 摩擦、磨損及潤滑概述摩擦、磨損及潤滑概述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)果潤滑：減小摩擦和降低磨損的手段潤滑：減小摩擦和降低磨損的手段摩擦學摩擦學2摩擦摩擦分類分類靜摩擦靜摩擦動摩擦動摩擦滑動滑動摩擦摩擦滾動摩擦滾動摩擦干摩擦干摩擦邊界摩擦（邊界潤滑）邊界摩擦（邊界潤滑）混合摩擦（混合潤滑混合摩擦（混合潤滑）流體摩擦（流體潤滑）流體摩擦（流體潤滑）4-1 摩擦摩擦摩擦分類：摩擦分類：內(nèi)摩擦和外摩擦內(nèi)摩擦和外摩擦3滑動摩擦滑動摩

2、擦干摩擦干摩擦（未經(jīng)人為潤滑（未經(jīng)人為潤滑）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、干摩擦表面間無任何潤滑劑或保護膜的純金屬接觸。表面間無任何潤滑劑或保護膜的純金屬接觸。摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f0.362、邊界摩擦、邊界摩擦潤滑劑中的極性分子吸附在金屬表面間形成邊潤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滑膜厚度大到足以將兩個表面摩擦表面間的潤滑膜厚度大到足以將兩個表面的輪廓峰完全隔開，形成完全的流體摩擦。的輪廓峰完全隔開，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磨損過程磨損過程磨

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磨損過程磨損過程 磨合磨損階段穩(wěn)定磨損階段劇烈磨損階段IIIIIIqt時間t磨損量qO設計原則：設計原則：力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損到來。烈磨損到來。12點蝕磨損點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)果磨損分類磨損分類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磨損微動磨損磨損分類磨損分類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）選擇合適的潤滑劑；）選擇合適的潤滑劑；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）提高潤滑油的清潔度；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：點蝕點蝕改善措施：改善措施：1）提高潤滑油的黏度；）提高潤滑油的黏度；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力。）提高材料許用接觸應力。16潤滑劑的作用潤滑劑的作用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 潤滑劑、添加劑和潤滑方法潤滑劑、添加劑和潤滑方法17潤滑劑潤滑劑氣體潤滑劑氣體潤滑劑液體潤滑劑液體潤滑劑（潤滑油）（潤滑油）半固體潤滑劑半固體潤滑劑（潤滑脂）（潤滑脂）固體潤滑劑固體潤滑劑（石墨、（石墨、MoS2、聚四氟乙烯）、聚四氟乙烯）18潤滑油潤滑油有機油（動植物油）有機油（動植物油）礦物油礦物油（石油產(chǎn)品）（石油產(chǎn)品）化學合成油化學合成油191.粘度：減阻性粘度：減阻性2.潤滑性（油性）：吸附性潤滑性（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：易燃性，工作溫度比油的閃電低閃點：易燃性，工作溫度比油的

7、閃電低30405.凝點（傾點）：凝點（傾點）： 低溫性能低溫性能6.氧化穩(wěn)定性：耐熱性氧化穩(wěn)定性：耐熱性潤滑劑的主要指標潤滑劑的主要指標201、動力粘度、動力粘度SI單位制：單位制：Pas CGS單位制：單位制：1P=100cP=0.1Pas 粘性流體的摩擦定律粘性流體的摩擦定律yu-vxyhuy212、運動粘度、運動粘度SI單位制：單位制：m2/sCGS單位制：單位制：1St=100cSt潤滑油牌號：潤滑油牌號：潤滑油在潤滑油在40時運動粘度的中心值，時運動粘度的中心值，單位單位cSt。223、條件粘度、條件粘度E中國：恩氏度中國：恩氏度（Et）美國美國：賽氏通用秒（：賽氏通用秒（SUS）英

8、國：雷氏秒（英國：雷氏秒（R）一定條件下，用標準粘度計，測量潤滑油通過規(guī)定一定條件下，用標準粘度計，測量潤滑油通過規(guī)定孔道的時間?？椎赖臅r間。）（）（）（16.2 41. 716.23.2 0 . 46 . 73.21.35 64. 80 . 8EEEEEEEEt232）壓力）壓力p當當p20MP時，潤滑油粘度隨著壓力的升高而增大。時，潤滑油粘度隨著壓力的升高而增大。當當p100MP時，壓力對潤滑油密度的影響可忽略。時，壓力對潤滑油密度的影響可忽略。影響潤滑油粘度的主要因素影響潤滑油粘度的主要因素 1）溫度）溫度t粘度指數(shù)表征潤滑油粘度受溫度的影響程度。粘度指數(shù)表征潤滑油粘度受溫度的影響程度。

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

10、和流動性的強弱。錐入度表征潤滑脂內(nèi)阻力的大小和流動性的強弱。潤滑脂的牌號就是潤滑脂錐入度的等級。潤滑脂的牌號就是潤滑脂錐入度的等級。262 2）滴點）滴點滴點：滴點：在規(guī)定加熱條件下，潤滑脂從標準測量杯的孔口滴在規(guī)定加熱條件下，潤滑脂從標準測量杯的孔口滴下第一滴液體時的溫度。下第一滴液體時的溫度。潤滑脂的工作溫度應低于滴點潤滑脂的工作溫度應低于滴點2020。271）工作條件）工作條件2）潤滑方式）潤滑方式3）工作溫度）工作溫度4）周圍環(huán)境）周圍環(huán)境潤滑劑的選用潤滑劑的選用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添加劑種類29潤滑方法：潤滑方法：間歇式和連續(xù)式。間歇式和連續(xù)式。潤滑裝置：潤滑裝置：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)潤滑油環(huán)潤滑旋蓋式油脂杯旋蓋式油脂杯324-4 流體潤滑原理簡介流體潤滑原理簡介流體動力潤滑流體動力潤滑彈性流體動力潤滑彈性流體動力潤滑流體靜力潤滑流體靜力潤滑流體潤滑流體潤滑33流體動力潤滑流體動力潤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的變化與動力粘度的變化與動力粘度 、相對滑動速、相對滑動速度度v及油膜厚度及油膜厚度h之間的關系。之間的關系。 6dd30hhhvxp液體動力潤滑方程（雷諾方程）液體動力潤滑方程（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)充滿潤滑油連續(xù)充滿潤滑油或其它粘性液