機(jī)械零件的摩擦磨損和潤滑專業(yè)知識(shí)講座課件

1、03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 摩擦是自然界普遍存在的正常現(xiàn)象，只要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的兩物體接觸表面之間就會(huì)有摩擦存在，摩擦將使接觸表面產(chǎn)生磨損。只能減少接觸表面的磨損，不可能消除摩擦的存在。如果不存在摩擦，兩接觸表面就不會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。假如柏油路都成了冰場(chǎng)，幾乎不存在摩擦，可想而知會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果。 機(jī)械中常見的摩擦有兩大類：一類是發(fā)生在物質(zhì)內(nèi)部，阻礙分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦。另一類是在物體接觸表面上產(chǎn)生的阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外摩擦。 相互摩擦的兩個(gè)物體稱為摩擦副。 1、機(jī)械中的摩擦03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 摩03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑摩擦動(dòng)摩擦靜摩擦滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦干摩擦邊界

2、摩擦液體摩擦混合摩擦根據(jù)摩擦副運(yùn)動(dòng)狀態(tài)根據(jù)摩擦副運(yùn)動(dòng)形式根據(jù)摩擦副表面潤滑狀態(tài)內(nèi)摩擦外摩擦03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑摩擦動(dòng)摩擦靜摩擦滑動(dòng)摩擦1、干摩擦 沒有潤滑劑的摩擦面稱為干摩擦。如人在地面行走，腳后跟與地之間形成的干摩擦。 2、邊界摩擦 摩擦表面有一層極薄的潤滑劑。如人在濕潤的地面行走；人在有粉塵的瓷磚上行走；洗臉盆邊沾上一層很薄的油污后，手與臉盆邊之間的摩擦狀態(tài)等都可看成邊界摩擦，邊界摩擦的摩擦因數(shù)比干摩擦略有改善。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑一、摩擦種類1、干摩擦 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑一、摩擦種03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑3、液體摩擦 摩擦表面被液體潤滑膜完全

3、隔離開的摩擦。如輪船在水中行走，水把船底和河床隔離開；氣墊、磁墊使機(jī)車和導(dǎo)軌隔離開。在機(jī)械傳動(dòng)中，兩零件表面之間處于液體摩擦狀態(tài)是最理想的狀態(tài)，但是很難達(dá)到這種狀態(tài)。 4、混合摩擦 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的接觸表面，大多數(shù)處于以上三種摩擦狀態(tài)的混合，稱之為混合摩擦。混合摩擦比前二種狀態(tài)好，但比液體摩擦狀態(tài)差些。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑3、液體摩擦 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑1、磨損是摩擦體接觸表面的材料在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中由于機(jī)械作用，或伴有化學(xué)作用而產(chǎn)生的不斷損耗的現(xiàn)象。2、磨損類型按照磨損損傷機(jī)理和破壞特點(diǎn)，可以將磨損分為四類：1、粘

4、著磨損。 2、磨粒磨損。 3、表面疲勞磨損。 4、腐蝕磨損。 二、機(jī)械零件的磨損03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑1、磨損是摩擦體接觸表面 （1）粘著磨損 發(fā)生在重載狀態(tài)，表面沒有潤滑的干磨損狀態(tài)，當(dāng)摩擦發(fā)熱的溫度超過金屬的熔點(diǎn)時(shí)，兩運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生溶化、粘著。材料之間出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，表面形成膠粘劃傷。提高油性和潤滑油的粘度是減少粘著磨損的有效措施。粘著磨損可表現(xiàn)為輕微磨損、涂抹、劃傷、咬粘等形式。 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 （1）粘著磨損 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑（2）磨粒磨損 摩擦表面滲入硬顆粒將表面劃傷，如眼睛中進(jìn)入微小的粉塵，將眼球劃傷一樣。為了防止出現(xiàn)磨粒磨損，機(jī)器盡可能選擇閉式

5、傳動(dòng)，且定期更換潤滑油，保證潤滑劑的潔凈。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑（2）磨粒磨損 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 （3）表面疲勞磨損 發(fā)生在有充足潤滑油的運(yùn)動(dòng)表面。當(dāng)摩擦表面材料受到循環(huán)應(yīng)力作用，周期性工作達(dá)到一定期限之后，如一百萬次，接觸表面會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，由于充足的潤滑油滲入到裂紋中，接觸表面短時(shí)間形成封閉裂紋，使裂紋內(nèi)的油液壓力急劇升高，超過材料的極限強(qiáng)度之后，金屬表面材料出現(xiàn)脫落，形成麻坑，稱之為點(diǎn)蝕。如果沒有足夠的潤滑油，不可能形成麻坑，稱之為表面磨損。 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 （3）表面疲勞磨（4）腐蝕磨損 接觸表面受到腐蝕性的氣

6、體、液體的侵蝕而產(chǎn)生的表面破壞，如化工行業(yè)制酸、堿設(shè)備的零件損壞是由于酸堿腐蝕反應(yīng)而造成的。所以一般化工企業(yè)采用不銹鋼材料作為機(jī)器的零件 。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑（4）腐蝕磨損 03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即使?jié)櫥瑮l件再好，也不可避免地會(huì)出現(xiàn)正常的磨損。磨損分為三個(gè)階段：即階段磨合、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段。經(jīng)過機(jī)械加工后的表面，無論其表面粗糙度值很小，也達(dá)不到磨合后的標(biāo)準(zhǔn)，所以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面必然要經(jīng)過正常的磨合階段。 如新出廠汽車的磨合期為2000km，表明2000km之后，各運(yùn)動(dòng)表面進(jìn)入正常磨損階段，該階段的長短標(biāo)志著機(jī)器的使

7、用壽命。機(jī)器的質(zhì)量越高，其穩(wěn)定磨損階段越長，使用的壽命越長。 2、磨損過程03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 （1）磨合階段 （2）穩(wěn)定磨損階段 （3）劇烈磨損階段03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 （1）磨合階段3、磨損過程零件的正常磨損過程大致可分為三個(gè)階段：磨合階段；：穩(wěn)定磨損階段；：劇烈磨損階段03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑3、磨損過程03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑：磨合階段出現(xiàn)在摩擦副的初始運(yùn)動(dòng)階段，由于表面存在粗糙度較大，微凸體接觸面積小，接觸應(yīng)力大，磨損速度快。 在一定載荷作用下，摩擦表面逐漸磨平，實(shí)際接觸面積逐漸增大，磨損速度逐

8、漸減慢，如圖所示。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑：磨合階段03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑穩(wěn)定磨損階段：出現(xiàn)在摩擦副的正常運(yùn)行階段。經(jīng)過磨合，摩擦表面加工硬化，微觀幾何形狀改變，實(shí)際接觸面積增大，壓強(qiáng)降低，從而建立了彈性接觸的條件，這時(shí)磨損已經(jīng)穩(wěn)定下來，標(biāo)志著零件的使用壽命。如圖所示，磨損量隨時(shí)間增大緩慢增大。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑穩(wěn)定磨損階段：03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 劇烈磨損階段：由于摩擦條件發(fā)生較大的變化(如溫度的急劇增高，金屬組織的變化等)，磨損速度急劇增加。這時(shí)機(jī)械效率下降，精度降低，出現(xiàn)異常的噪音及振動(dòng)，最后導(dǎo)致零件完全失效。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 劇

9、烈磨損階段：由于摩擦條件發(fā)生較大的變化(如溫度的急劇增03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 當(dāng)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)表面磨損超過設(shè)計(jì)的數(shù)值后，間隙過大，使運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生過大的沖擊振動(dòng)，機(jī)器進(jìn)入劇烈磨損階段。處于劇烈磨損階段的機(jī)器需要進(jìn)行大修，重新更換或修復(fù)零件的運(yùn)動(dòng)表面。如汽車的內(nèi)燃機(jī)活塞缸；滑動(dòng)軸承的軸瓦；更換或調(diào)整滾動(dòng)軸承的間隙；修磨機(jī)床的導(dǎo)軌等，才能保證機(jī)器具有原有的工作精度。 三、機(jī)械中的潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 潤滑流體靜力潤滑流體動(dòng)力潤滑彈性流體動(dòng)力潤滑邊界潤滑混合潤滑流體潤滑潤流體靜力潤滑流體動(dòng)力潤滑彈性流體動(dòng)力潤滑邊界潤滑混合潤滑流1、流體潤滑 （1）流體靜力潤滑是利用外部供油系統(tǒng)將

10、 高壓油強(qiáng)行輸入摩擦副表面之間，依靠靜壓承載油膜把兩表面完全隔開，從而獲得流體潤滑。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑1、流體潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 2、流體動(dòng)力潤滑是借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將摩擦副的兩摩擦表面完全隔開，由潤滑油自身產(chǎn)生的壓力來平衡外載荷。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑 2、流體動(dòng)力潤滑3、彈性流體動(dòng)力潤滑是研究點(diǎn)、線接觸摩擦副的流體動(dòng)力和潤滑問題，由于接觸面積小，單位壓力大，必須考慮流體動(dòng)力效應(yīng)、潤滑油壓力、粘度特性和接觸體彈性形變的聯(lián)合作用。4、邊界潤滑是指兩個(gè)接觸體的表面并未完全被潤滑油膜隔開，存在明顯的微凸體接觸的狀態(tài)。5、混合潤滑是介于邊界潤滑和彈性流體動(dòng)力潤滑之間的狀態(tài)。03 機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑3、彈性流體動(dòng)力潤滑是研究點(diǎn)、線接觸摩擦副的流體動(dòng)力和潤滑問04本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求 一、學(xué)習(xí)任務(wù) 1、掌握機(jī)械基本知識(shí)和技能； 2、為學(xué)習(xí)