《机械设计基础》2摩擦磨损润滑概述

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1、2.1 摩擦与磨损2.2 润滑2.3 密封装置第2章 摩擦、磨损及润滑概述2.1 摩擦与磨损摩擦与磨损 摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。世界上摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。世界上1/31/21/31/2的的能源消耗在摩擦上，各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的能源消耗在摩擦上，各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。磨损是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施。一半以上。磨损是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施。一、摩擦及其分类一、摩擦及其分类 两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象，称为摩擦。两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象，称为

2、摩擦。有些情况下却要利用摩擦工作，如带传动，摩擦制动器等。有些情况下却要利用摩擦工作，如带传动，摩擦制动器等。摩擦与磨损摩擦与磨损1.干摩擦干摩擦两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯金属。两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯金属。2. 液体摩擦液体摩擦两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开。两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开。根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为四种：根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为四种： 摩擦与磨损摩擦与磨损3.边界摩擦边界摩擦两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开。两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开。4.混合摩擦混合摩擦处于摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态。处

3、于摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态。摩擦与磨损摩擦与磨损磨损过程大致可分为以下三个阶段：磨损过程大致可分为以下三个阶段：1.1.跑合（磨合）磨损阶段跑合（磨合）磨损阶段2.2.稳定磨损阶段稳定磨损阶段3.3.剧烈磨损阶段剧烈磨损阶段磨损速度及磨损率都急剧增大。磨损速度及磨损率都急剧增大。在跑合阶段结束后应清洗零件，在跑合阶段结束后应清洗零件，更换润滑油。更换润滑油。二、二、磨损及其过程磨损及其过程 运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐损失，这种现象称为磨运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐损失，这种现象称为磨损。单位时间内材料的磨损量称为磨损率。损。单位时间内材料的磨损量称为磨损率。

4、摩擦与磨损摩擦与磨损1.磨粒磨损磨粒磨损 由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒，由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材料脱落的现象，称为对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材料脱落的现象，称为磨粒磨损。磨粒磨损。 减轻磨粒磨损：满足润滑条件，合理地选择摩擦副的材料、降低表减轻磨粒磨损：满足润滑条件，合理地选择摩擦副的材料、降低表面粗糙度值以及加装防护密封装置等。面粗糙度值以及加装防护密封装置等。三、三、磨损分类磨损分类 按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同把磨损分为：按照磨损的机理以及零件表面磨损状态

5、的不同把磨损分为：2.粘着磨损粘着磨损粘着作用引起的磨损，称为粘着磨损。粘着作用引起的磨损，称为粘着磨损。 粘着磨损按程度不同可分为五级：轻微磨损、涂抹、粘着磨损按程度不同可分为五级：轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、咬死。擦伤、撕脱、咬死。 涂抹、擦伤、撕脱又称为涂抹、擦伤、撕脱又称为胶合胶合，往往发生于高速、重载，往往发生于高速、重载的场合。的场合。 合理地选择配对材料，采用表面处理，限制摩擦表面的合理地选择配对材料，采用表面处理，限制摩擦表面的温度，控制压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等，温度，控制压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等，都可减轻粘着磨损。都可减轻粘着磨损。摩擦与磨损摩擦与

6、磨损3. .疲劳磨损（疲劳磨损（点蚀点蚀） 两摩擦表面为点或线接触时，由于局部的弹性变形形成了小的接两摩擦表面为点或线接触时，由于局部的弹性变形形成了小的接触区。这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的作用，则触区。这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的作用，则在其反复作用下，表层将产生裂纹。在其反复作用下，表层将产生裂纹。 合理地选择材料及材料的硬度，选择粘度高的润滑油，加入极压合理地选择材料及材料的硬度，选择粘度高的润滑油，加入极压添加剂或及减小摩擦面的粗糙度值等，可以提抗疲劳磨损的能力。添加剂或及减小摩擦面的粗糙度值等，可以提抗疲劳磨损的能力。4. .腐蚀磨损腐蚀磨损 在摩

7、擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电化学反应而产生在摩擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物质损失的现象，称为腐蚀磨损。物质损失的现象，称为腐蚀磨损。 实际上大多数磨损是以上述四种磨损形式的复合形式出现的。实际上大多数磨损是以上述四种磨损形式的复合形式出现的。摩擦与磨损摩擦与磨损2.2 润润 滑滑润滑的主要作用是润滑的主要作用是: :减小摩擦系数减小摩擦系数, ,提高机械效率提高机械效率; ;减轻磨损减轻磨损, ,延长机械的使用寿命。还可起到冷却、防锈、密封、延长机械的使用寿命。还可起到冷却、防锈、密封、吸振等作用。吸振等作用。一、一、润滑剂的性能与选择润滑剂的性能与选择1.

8、1.润滑油润滑油 主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广泛的为主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广泛的为 矿物油。矿物油。润滑剂种类：润滑剂种类：润滑油、润滑脂润滑油、润滑脂（常用）（常用） 固体润滑剂固体润滑剂 气体润滑剂气体润滑剂 粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，代表液体稀稠程度粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，代表液体稀稠程度粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。润滑剂的最主要性能指标：润滑剂的最主要性能指标：粘度粘度 粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘度）等表示。粘度可用动力