機械設計第四章摩擦、磨損及潤滑Monday,November14,2022機械設計第四章摩擦、磨損及潤滑Thursday,第四章摩擦、磨損及潤滑§4－1摩擦§4－２磨損§4－３潤滑第四章摩擦、磨損及潤滑§4－1摩擦§4－２磨損§我們在初中物理中就已經接觸并初步了解了摩擦這個概念，即在正壓力作用下，相互接觸的物體表面間有相對運動（或其趨勢）時，在接觸表面上就會產生抵抗運動的阻力，這一自然現(xiàn)象被稱為摩擦，阻力叫作摩擦力。有摩擦現(xiàn)象存在，就會產生磨損。摩擦、磨損既有利也有弊。據(jù)統(tǒng)計：由摩擦而造成的能量損耗占世界工業(yè)能量消耗的1/3；有80%的零件失效是由磨損而引起的。本章的內容主要是講述在機器中構成運動副的機械零件的接觸表面上所發(fā)生的情況，了解摩擦、磨損的分類、機理；如何利用摩擦、磨損以及如何運用潤滑的方法來減小摩擦、減輕磨損。（摩擦學由此而誕生）我們在初中物理中就已經接觸并初步了解了摩擦這個概摩擦不利方面：消耗能量，轉化為熱能，引起溫升有利方面：可用于傳遞運動或制動磨損不利方面：尺寸變化，精度喪失，甚至報廢有利方面：可用于新機器的跑合成形，使成為一種加工手段(如研磨,磨削加工)控制摩擦、磨損不利方面的有效手段研究相互接觸表面之間摩擦，磨損，潤滑機理的一門學科潤滑摩擦學摩擦不利方面：消耗能量，轉化為熱能，引起溫升有利方面：可用于式中λ—膜厚比

Rq—接觸表面輪廓的均方根偏差

Rq≈(1.20~1.25)RaRa------算術平均偏差一般認為λ≤1邊界潤滑狀態(tài)

1<λ<3混合潤滑狀態(tài)

λ>3流體潤滑狀態(tài)膜厚比和潤滑狀態(tài)hmin----兩滑動粗糙表面之間的最小公稱油膜厚度，單位為μm；式中λ—膜厚比一般認為λ≤1邊界潤滑狀態(tài)膜摩擦分類靜摩擦動摩擦滑動摩擦滾動摩擦（彈性流體動力潤滑）干摩擦邊界摩擦（邊界潤滑）混合摩擦（混合潤滑）流體摩擦（流體潤滑）§4－1摩擦------僅有相對滑動趨勢的摩擦相對滑動進行中的摩擦----摩擦分類靜摩擦動摩擦滑動摩擦滾動摩擦（彈性流體動力潤滑）干摩一．干摩擦（最差狀態(tài)）特點：f很大，磨損嚴重，應力求避免機理：1．機械摩擦嚙合理論Ff=f*Fn式中：Ff

——摩擦力;f——摩擦系數(shù);Fn

——法向載荷公式表明：(1)Ff與Fn成正比；(2)動摩擦系數(shù)的大小與相對滑動速度無關；(3)摩擦力的大小與名義接觸面積的大小無關。定義：兩摩擦表面間無任何潤滑劑或保護膜的純金屬接觸時的摩擦。FnFn一．干摩擦（最差狀態(tài)）特點：f很大，磨損嚴重，應力求避2．粘附理論A·簡單粘附理論：1945年由鮑登等人提出，認為接觸面積并非公稱接觸面積A0，而是由一些表面輪廓峰相接觸所形成的接觸斑點的微面積的總和（真實接觸面積Ar）。由于Ar很小，輪廓峰接觸區(qū)壓力很高，產生塑性變形，發(fā)生粘附現(xiàn)象，形成冷焊結點。相對運動時，冷焊結點被割開。2．粘附理論A·簡單粘附理論：1945年由鮑登等人提出，認為較軟材料的剪切強度極限—較軟材料壓縮屈服極限—真實接觸面積—式中：BsyrAts說明計算公式較軟材料的剪切強度極限—較軟材料壓縮屈服極限—真實接觸面積—討論：1·為什么大多數(shù)金屬表面的f值相差不大？

2·為什么真空中兩潔凈表面的f值較大？

簡單的黏附理論認為真實的接觸面積Ar決定于軟金屬的壓縮屈服極限和法向載荷Fn，由于大多數(shù)金屬的τB/σSy的比值較接近，所以其摩擦系數(shù)相差很小，這在常規(guī)環(huán)境下，因為在界面上覆蓋有一層氧化膜或污染膜，對于靜態(tài)接觸，大體是正確的。但對于處于真空中的潔凈金屬發(fā)生摩擦時不適用，真空中的f值比常規(guī)環(huán)境下的大得多。因此鮑登等人于1964年又提出了更切合實際的修正黏附理論。討論：1·為什么大多數(shù)金屬表面的f值相差不大？簡單的黏附理B·修正粘附理論：Ari+ΔA

riτ=0→τB在Fn產生的σy和Ff產生的τ的聯(lián)合作用下，使結點產生塑性流動，Ar增加，結點增長，摩擦系數(shù)f增大B·修正粘附理論：Ari+ΔAriτ=0→τB在Fn計算公式說明式中：τBj為界面的剪切強度極限σ’Sy為較軟基體材料的壓縮屈服極限●應用：爬行現(xiàn)象計算公式說明式中：τBj為界面的剪切強度極限●應用：爬行現(xiàn)象定義：當相對運動速度較小時，兩表面的摩擦力在

靜、動摩擦力之間反復變化的現(xiàn)象稱為爬行

原因：粘附理論（即凸峰粘著彈性變形剪斷反復變化）后果：造成機器運動不規(guī)則沖擊、振動措施：提高表面質量，改善潤滑條件vFnFn定義：當相對運動速度較小時，兩表面的摩擦力在

靜、動摩

問題：爬行現(xiàn)象是怎樣產生的？爬行曲線問題：爬行現(xiàn)象是怎樣產生的？爬行曲線二．邊界摩擦（邊界潤滑：最低要求）定義：當金屬表面間存在一層極厚的的邊界油膜時的摩擦特點：ｆ較小，磨損較小，壽命有所提高。機理：邊界膜可分三種（見下頁）二．邊界摩擦（邊界潤滑：最低要求）定義：當金屬表面間存在一層1．物理吸附膜：潤滑劑中脂肪酸的極性分子牢固的吸附在金屬表面上應用場合：常溫（≤70℃）、輕載、低速2．化學吸附膜：潤滑劑中分子受化學鍵的作用而貼附在金屬表面上應用場合：中等載、中速、中溫度（≤120℃）3．化學反應膜：s、p、cl等與金屬化學反應在油與金屬界面處形成薄膜應用場合：重載、高速、高溫（150℃～200℃）1．物理吸附膜：潤滑劑中脂肪酸的極性分子牢固的吸附在金應用★提高邊界油膜強度的主要措施：1．合理選配材料；2．降低粗糙度；3．合理采用添加劑?！锾岣哌吔缬湍姸鹊闹饕胧喝黧w摩擦（流體潤滑：最理想的狀態(tài)）定義：兩表面完全分開，形成液體與液體之間的摩擦特點：ｆ很小，一般f=0.001~0.008，三．流體摩擦（流體潤滑：最理想的狀態(tài)）定義：兩表面完全分開，四．混合摩擦（混合潤滑：最常見的狀態(tài)）定義：介于邊界摩擦和液體摩擦之間特點：f較小，介于邊界摩擦和液體摩擦之間一般f=0.001~0.01問題：滑動摩擦一般分為哪四種狀態(tài)？哪種最理想？四．混合摩擦（混合潤滑：最常見的狀態(tài)）定義：介于邊界摩擦和液一．磨損過程:(分三個階段)§4-２磨損一．磨損過程:(分三個階段)§4-２磨損★★★設計或使用機器的原則：力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損到來。Ⅰ跑合磨損(磨合)階段Ⅱ穩(wěn)定磨損階段Ⅲ劇烈磨損階段說明★★★設計或使用機器的原則：力求縮短磨合期，Ⅰ跑合磨損2．表面疲勞磨損原因：Ｈ的反復作用現(xiàn)象：金屬表面產生麻點、麻坑，又叫點蝕措施：提高[σ]H；提高表面質量；提高硬度；提高潤滑油的黏度、加入極壓添加劑。二．磨損機理（或分類）主要四種基本類型1．粘附磨損原因：輪廓峰塑變成冷焊結點而粘著現(xiàn)象：輕微磨損、涂抹、劃傷、撕脫、咬死措施：限制溫度、壓強；選擇合適的潤滑劑、添加劑；摩擦副的材料；提高表面質量、跑合。2．表面疲勞磨損原因：Ｈ的反復作用現(xiàn)象：金屬表面產生麻點、3．磨粒磨損原因：灰塵、雜質等硬顆粒現(xiàn)象：較軟表面的溝紋4．其它類型：◎腐蝕磨損；◎微動磨損；◎流體磨粒磨損和流體侵蝕磨損。

措施：提高表面質量與硬度；提高潤滑油的清潔度小結磨損的類型隨工作條件的改變而轉化，實際上大多數(shù)的磨損是上述磨損型式的復合型式。如微動磨損就是典型的復合磨損，粘附磨損與疲勞磨損而產生的顆粒會引起磨粒磨損。3．磨粒磨損原因：灰塵、雜質等硬顆粒現(xiàn)象：較軟表面的溝紋4．一．概述A．潤滑的作用：1．降低摩擦、磨損2．防銹3．冷卻4．緩沖吸振5．密封§4-３潤滑一．概述A．潤滑的作用：1．降低摩擦、磨損2．防銹3．冷卻4B．潤滑劑的種類：主要有四大類1．液體潤滑劑：各種潤滑油（植物油、動物油、礦物油、合成油）2．半固體潤滑劑：各種潤滑脂3．固體潤滑劑：石墨、二硫化鉬4．氣體潤滑劑：各種氣體（空氣、CO2）B．潤滑劑的種類：主要有四大類1．液體潤滑劑：各種潤滑油（植C．潤滑劑的主要指標1．潤滑油的粘度(1)分類∶主要分為三類Ⅰ．動力粘度η是指潤滑油流動時其油層內摩擦阻力的大小的一個主要指標。C．潤滑劑的主要指標1．潤滑油的粘度(1)分類∶主要分為三類動力粘度η：牛頓的粘性定律式中：τ——油層之間的剪應力——油層沿y方向的速度梯度v——油層速度 “-”——表示v隨y增大而減小η——動力粘度國際單位：

pa·s(帕·秒)，物理單位：p(泊)，cp(厘泊)，1pa·s=10p=1000cp動力粘度η：牛頓的粘性定律式中：τ——油層之間的剪應力Ⅱ．運動粘度ν：

●物理單位：st(斯)cst(厘斯)●潤滑油的牌號：

舊標準：GB443—64規(guī)定，以50oC或100oC的運動粘度的中心值劃分等級，確定牌號。

新標準：GB3141—82規(guī)定，以40oC的運動粘度中心值分級例：32號潤滑油的含義如何？Ⅲ．條件粘度(恩氏度oEt)Ⅱ．運動粘度ν：●物理單位：st(斯)cst(厘式中：α—粘度系數(shù)，pa-1；

p—壓強，pa；

ηo—大氣壓下油的粘度，pa·s；

e—自然對數(shù)的底，e=2.718；

ηp—壓力p下的粘度，pa·s；(2)粘度的影響因素：主要有二個◎溫度的影響：隨溫度增加而減小；粘度指數(shù)VI越大，粘度隨溫度變化小。粘溫效應◎壓力的影響：當p≥20Mpa時，隨壓力增加而增大壓粘效應式中：α—粘度系數(shù)，pa-1；(2)粘度的影響因素：主要有粘度指數(shù)VI——衡量潤滑油受溫度變化時對粘度影響程度的參數(shù)VI越大，粘度隨溫度的變化越小，油的粘溫特性越好。VI≤35低粘度指數(shù)35<VI≤85中粘度指數(shù)85<VI≤110高粘度指數(shù)VI>110很高粘度指數(shù)（1）溫度溫度↑→η↓，粘溫曲線

粘度指數(shù)VI——衡量潤滑油受溫度變化時對粘度影響程度的參數(shù)V一般潤滑條件下，P的影響可以不計。P>10MPa時，隨P↑→ηP↑，

（2）壓力

一般潤滑條件下，P的影響可以不計。隨P↑→ηP↑，（2）壓油性——潤滑油的極性分子與金屬表面吸附形成的邊界油膜的吸附能力。在低速、重載的情況下，一般都是邊界潤滑，油性就有特別重要的意義。凝點——潤滑油冷卻到不能流動時的溫度稱凝點，在低溫下工作的機械應用凝點低的潤滑油。2．潤滑油的油性及極壓性閃點和燃點——蒸發(fā)的油氣，一遇火焰即能閃光時的最低溫度，稱為油的閃點。閃光時間長達5S時油溫稱為燃點。高溫工作時應選閃點較高的潤滑油。油性——潤滑油的極性分子與金屬表面吸附形成的邊界油膜的吸附能極壓性能——是指加入含硫、磷、氯的有機極性化合物（極壓添加劑）后，油中極性分子在金屬表面生成抗腐，耐高壓化學反應邊界膜的性能。在重載、高速、高溫條件下極壓性很重要。氧化穩(wěn)定性——防止高溫下潤滑油氧化生成酸性物質從而影響潤滑油的性能并腐蝕金屬。注意，潤滑油牌號數(shù)值越大，潤滑油粘度越高。極壓性能——是指加入含硫、磷、氯的有機極性化合物（極壓添加劑3．其他指標：油：凝點、閃點；脂：滴點、針入度潤滑脂的主要性能指標：（1）針入度——表示潤滑脂稀周度的指標，是潤滑脂的一項主要指標，潤滑脂牌號即為其針入度的等級，牌號越小，針入度等級越高。（2）滴點——反映潤滑脂的耐高溫性能，潤滑脂的工作溫度應低于滴點20~30℃。（3）安全性——反映潤滑脂在貯存和使用過程中維持潤滑性能的能力，包括抗水性，抗氧化性和機械安定性。3．其他指標：油：凝點、閃點；脂：滴點、針入度潤滑脂的主要性D．添加劑（極壓、油性、分散、消泡、降凝劑）等E．潤滑劑F．潤滑方法：P56～57D．添加劑（極壓、油性、分散、消泡、降凝劑）等E．潤滑劑F．二．流體潤滑簡介分類流體靜壓潤滑：原理、計算簡單但結構復雜、成本高流體動壓潤滑：原理、計算復雜但結構簡單1．流體動力潤滑針對低副運動表面定義：依靠摩擦副的兩運動表面作相對運動時，把油帶入兩表面間，形成具有足夠壓力的油膜，從而將兩表面分開。二．流體潤滑簡介分類流體靜壓潤滑：原理、計算簡單流體動壓潤滑如圖所示兩運動平板如圖所示兩運動平板假設：①流體不可壓縮②流體沿χ向作層流運動1·a圖：tt出口流量進口流量=兩平行板內部由于各垂直截面處的流量皆相等，潤滑油雖能維持連續(xù)流動，但油膜對外載荷并無承載能力。分析假設：①流體不可壓縮1·a圖：tt出口流量進口流量=兩建立條件：兩表面形成收斂油楔；潤滑油有一定的黏度，且供油充分；兩表面有一定的相對運動速度且使?jié)櫥蛷拇罂谶M小口出。tt出口流量進口流量>2·b圖：兩形成收斂的楔形的板內部由于進入油量大于流出的油量，油必將由進口a和出口c兩處的截面被擠出，內部就產生了一定的壓力，這種有一定粘性的流體流入楔形收斂間隙而產生壓力的效應叫流體動力潤滑的楔效應。建立條件：兩表面形成收斂油楔；潤滑油有一定的黏度，且供油充分v1v2收斂油楔2．彈性流體動力潤滑—針對高副運動表面v1v2收斂油楔2．彈性流體動力潤滑—針對高副運動表面★★必須考慮以下兩個方面：①彈性體的彈性變形②高壓下油的粘度變化★★油膜形狀特點：

①高壓接觸區(qū)，膜厚相同為ho②油膜出口處有縮頸，產生hmin（壓力有突變）★★油壓分布特點：

①高壓接觸區(qū)，壓力分布同赫茲應力②縮頸處產生很大的壓力高峰★★必須考慮以下兩個方面：★★油膜形狀特點：★★油壓分布特點1.根據(jù)摩擦面存在潤滑劑的情況，滑動摩擦可分為_____、______、_____及____。其中_____是最理想的摩擦狀態(tài)。（P46）2.邊界摩擦中按邊界膜形成機理，邊界膜分______、______和_______。（P49）3.一個零件的摩擦過程大致可分為三個階段,即_______、_______及_______。在設計或使用機器時，應該力求________，延長______，推遲_______的結束。（P50）分析討論1.根據(jù)摩擦面存在潤滑劑的情況，滑動摩擦可分為_____、_4．10號機械油在40C時的平均運動粘度為

10-5m2/s，其動力粘度為

9×10-3pas(ρ=900kg/m3)。（P53）5．潤滑油的油性是形成_____的性能,潤滑油的極壓性是形成______的性能。6．溫度升高，油的粘度______；（P54）壓力較高時，壓力增加，油的粘度________。（P55）分析討論4．10號機械油在40C時的平均運動粘度為10-5m27．粘度指數(shù)VI越大，粘度受溫度變化____。（P54）8．工作溫度高時，宜選粘度高的潤滑油；速度大時，宜選粘度_____的。9．粘著磨損是由于_____；接觸疲勞磨損是由于_____。10．提高耐磨性的主要措施______、______、_____。11．機器發(fā)生磨損失效是處于_______磨損階段。分析討論7．粘度指數(shù)VI越大，粘度受溫度變化____。（P54）分析粘著磨損——由于吸附膜破裂而使輪廓直接接觸形成冷焊結點（粘著），并由于接觸表面間的相對運動使材料由一表面→轉移至另一表面，載荷越大，溫度越高，粘著越嚴重。接觸疲勞磨損------由于循環(huán)接觸應力的作用，在摩擦副工作表面或表層內部形成裂紋并擴展使表層材料剝落的一種磨損。減少表面疲勞磨損的措施：1）減小接觸應力；2）提高硬度；3）減小表面粗糙度；4）適當提高潤滑油的粘度，在潤滑油中加入極壓添加劑和固體潤滑劑。粘著磨損——由于吸附膜破裂而使輪廓直接接觸形成冷焊結點（粘著作業(yè)：4-1、4-5、4-8作業(yè)：本章結束本章結束機械設計第四章摩擦、磨損及潤滑Monday,November14,2022機械設計第四章摩擦、磨損及潤滑Thursday,第四章摩擦、磨損及潤滑§4－1摩擦§4－２磨損§4－３潤滑第四章摩擦、磨損及潤滑§4－1摩擦§4－２磨損§我們在初中物理中就已經接觸并初步了解了摩擦這個概念，即在正壓力作用下，相互接觸的物體表面間有相對運動（或其趨勢）時，在接觸表面上就會產生抵抗運動的阻力，這一自然現(xiàn)象被稱為摩擦，阻力叫作摩擦力。有摩擦現(xiàn)象存在，就會產生磨損。摩擦、磨損既有利也有弊。據(jù)統(tǒng)計：由摩擦而造成的能量損耗占世界工業(yè)能量消耗的1/3；有80%的零件失效是由磨損而引起的。本章的內容主要是講述在機器中構成運動副的機械零件的接觸表面上所發(fā)生的情況，了解摩擦、磨損的分類、機理；如何利用摩擦、磨損以及如何運用潤滑的方法來減小摩擦、減輕磨損。（摩擦學由此而誕生）我們在初中物理中就已經接觸并初步了解了摩擦這個概摩擦不利方面：消耗能量，轉化為熱能，引起溫升有利方面：可用于傳遞運動或制動磨損不利方面：尺寸變化，精度喪失，甚至報廢有利方面：可用于新機器的跑合成形，使成為一種加工手段(如研磨,磨削加工)控制摩擦、磨損不利方面的有效手段研究相互接觸表面之間摩擦，磨損，潤滑機理的一門學科潤滑摩擦學摩擦不利方面：消耗能量，轉化為熱能，引起溫升有利方面：可用于式中λ—膜厚比

Rq—接觸表面輪廓的均方根偏差

Rq≈(1.20~1.25)RaRa------算術平均偏差一般認為λ≤1邊界潤滑狀態(tài)

1<λ<3混合潤滑狀態(tài)

λ>3流體潤滑狀態(tài)膜厚比和潤滑狀態(tài)hmin----兩滑動粗糙表面之間的最小公稱油膜厚度，單位為μm；式中λ—膜厚比一般認為λ≤1邊界潤滑狀態(tài)膜摩擦分類靜摩擦動摩擦滑動摩擦滾動摩擦（彈性流體動力潤滑）干摩擦邊界摩擦（邊界潤滑）混合摩擦（混合潤滑）流體摩擦（流體潤滑）§4－1摩擦------僅有相對滑動趨勢的摩擦相對滑動進行中的摩擦----摩擦分類靜摩擦動摩擦滑動摩擦滾動摩擦（彈性流體動力潤滑）干摩一．干摩擦（最差狀態(tài)）特點：f很大，磨損嚴重，應力求避免機理：1．機械摩擦嚙合理論Ff=f*Fn式中：Ff

——摩擦力;f——摩擦系數(shù);Fn

——法向載荷公式表明：(1)Ff與Fn成正比；(2)動摩擦系數(shù)的大小與相對滑動速度無關；(3)摩擦力的大小與名義接觸面積的大小無關。定義：兩摩擦表面間無任何潤滑劑或保護膜的純金屬接觸時的摩擦。FnFn一．干摩擦（最差狀態(tài)）特點：f很大，磨損嚴重，應力求避2．粘附理論A·簡單粘附理論：1945年由鮑登等人提出，認為接觸面積并非公稱接觸面積A0，而是由一些表面輪廓峰相接觸所形成的接觸斑點的微面積的總和（真實接觸面積Ar）。由于Ar很小，輪廓峰接觸區(qū)壓力很高，產生塑性變形，發(fā)生粘附現(xiàn)象，形成冷焊結點。相對運動時，冷焊結點被割開。2．粘附理論A·簡單粘附理論：1945年由鮑登等人提出，認為較軟材料的剪切強度極限—較軟材料壓縮屈服極限—真實接觸面積—式中：BsyrAts說明計算公式較軟材料的剪切強度極限—較軟材料壓縮屈服極限—真實接觸面積—討論：1·為什么大多數(shù)金屬表面的f值相差不大？

2·為什么真空中兩潔凈表面的f值較大？

簡單的黏附理論認為真實的接觸面積Ar決定于軟金屬的壓縮屈服極限和法向載荷Fn，由于大多數(shù)金屬的τB/σSy的比值較接近，所以其摩擦系數(shù)相差很小，這在常規(guī)環(huán)境下，因為在界面上覆蓋有一層氧化膜或污染膜，對于靜態(tài)接觸，大體是正確的。但對于處于真空中的潔凈金屬發(fā)生摩擦時不適用，真空中的f值比常規(guī)環(huán)境下的大得多。因此鮑登等人于1964年又提出了更切合實際的修正黏附理論。討論：1·為什么大多數(shù)金屬表面的f值相差不大？簡單的黏附理B·修正粘附理論：Ari+ΔA

riτ=0→τB在Fn產生的σy和Ff產生的τ的聯(lián)合作用下，使結點產生塑性流動，Ar增加，結點增長，摩擦系數(shù)f增大B·修正粘附理論：Ari+ΔAriτ=0→τB在Fn計算公式說明式中：τBj為界面的剪切強度極限σ’Sy為較軟基體材料的壓縮屈服極限●應用：爬行現(xiàn)象計算公式說明式中：τBj為界面的剪切強度極限●應用：爬行現(xiàn)象定義：當相對運動速度較小時，兩表面的摩擦力在

靜、動摩擦力之間反復變化的現(xiàn)象稱為爬行

原因：粘附理論（即凸峰粘著彈性變形剪斷反復變化）后果：造成機器運動不規(guī)則沖擊、振動措施：提高表面質量，改善潤滑條件vFnFn定義：當相對運動速度較小時，兩表面的摩擦力在

靜、動摩

問題：爬行現(xiàn)象是怎樣產生的？爬行曲線問題：爬行現(xiàn)象是怎樣產生的？爬行曲線二．邊界摩擦（邊界潤滑：最低要求）定義：當金屬表面間存在一層極厚的的邊界油膜時的摩擦特點：ｆ較小，磨損較小，壽命有所提高。機理：邊界膜可分三種（見下頁）二．邊界摩擦（邊界潤滑：最低要求）定義：當金屬表面間存在一層1．物理吸附膜：潤滑劑中脂肪酸的極性分子牢固的吸附在金屬表面上應用場合：常溫（≤70℃）、輕載、低速2．化學吸附膜：潤滑劑中分子受化學鍵的作用而貼附在金屬表面上應用場合：中等載、中速、中溫度（≤120℃）3．化學反應膜：s、p、cl等與金屬化學反應在油與金屬界面處形成薄膜應用場合：重載、高速、高溫（150℃～200℃）1．物理吸附膜：潤滑劑中脂肪酸的極性分子牢固的吸附在金應用★提高邊界油膜強度的主要措施：1．合理選配材料；2．降低粗糙度；3．合理采用添加劑?！锾岣哌吔缬湍姸鹊闹饕胧喝黧w摩擦（流體潤滑：最理想的狀態(tài)）定義：兩表面完全分開，形成液體與液體之間的摩擦特點：ｆ很小，一般f=0.001~0.008，三．流體摩擦（流體潤滑：最理想的狀態(tài)）定義：兩表面完全分開，四．混合摩擦（混合潤滑：最常見的狀態(tài)）定義：介于邊界摩擦和液體摩擦之間特點：f較小，介于邊界摩擦和液體摩擦之間一般f=0.001~0.01問題：滑動摩擦一般分為哪四種狀態(tài)？哪種最理想？四．混合摩擦（混合潤滑：最常見的狀態(tài)）定義：介于邊界摩擦和液一．磨損過程:(分三個階段)§4-２磨損一．磨損過程:(分三個階段)§4-２磨損★★★設計或使用機器的原則：力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損到來。Ⅰ跑合磨損(磨合)階段Ⅱ穩(wěn)定磨損階段Ⅲ劇烈磨損階段說明★★★設計或使用機器的原則：力求縮短磨合期，Ⅰ跑合磨損2．表面疲勞磨損原因：Ｈ的反復作用現(xiàn)象：金屬表面產生麻點、麻坑，又叫點蝕措施：提高[σ]H；提高表面質量；提高硬度；提高潤滑油的黏度、加入極壓添加劑。二．磨損機理（或分類）主要四種基本類型1．粘附磨損原因：輪廓峰塑變成冷焊結點而粘著現(xiàn)象：輕微磨損、涂抹、劃傷、撕脫、咬死措施：限制溫度、壓強；選擇合適的潤滑劑、添加劑；摩擦副的材料；提高表面質量、跑合。2．表面疲勞磨損原因：Ｈ的反復作用現(xiàn)象：金屬表面產生麻點、3．磨粒磨損原因：灰塵、雜質等硬顆?，F(xiàn)象：較軟表面的溝紋4．其它類型：◎腐蝕磨損；◎微動磨損；◎流體磨粒磨損和流體侵蝕磨損。

措施：提高表面質量與硬度；提高潤滑油的清潔度小結磨損的類型隨工作條件的改變而轉化，實際上大多數(shù)的磨損是上述磨損型式的復合型式。如微動磨損就是典型的復合磨損，粘附磨損與疲勞磨損而產生的顆粒會引起磨粒磨損。3．磨粒磨損原因：灰塵、雜質等硬顆?，F(xiàn)象：較軟表面的溝紋4．一．概述A．潤滑的作用：1．降低摩擦、磨損2．防銹3．冷卻4．緩沖吸振5．密封§4-３潤滑一．概述A．潤滑的作用：1．降低摩擦、磨損2．防銹3．冷卻4B．潤滑劑的種類：主要有四大類1．液體潤滑劑：各種潤滑油（植物油、動物油、礦物油、合成油）2．半固體潤滑劑：各種潤滑脂3．固體潤滑劑：石墨、二硫化鉬4．氣體潤滑劑：各種氣體（空氣、CO2）B．潤滑劑的種類：主要有四大類1．液體潤滑劑：各種潤滑油（植C．潤滑劑的主要指標1．潤滑油的粘度(1)分類∶主要分為三類Ⅰ．動力粘度η是指潤滑油流動時其油層內摩擦阻力的大小的一個主要指標。C．潤滑劑的主要指標1．潤滑油的粘度(1)分類∶主要分為三類動力粘度η：牛頓的粘性定律式中：τ——油層之間的剪應力——油層沿y方向的速度梯度v——油層速度 “-”——表示v隨y增大而減小η——動力粘度國際單位：

pa·s(帕·秒)，物理單位：p(泊)，cp(厘泊)，1pa·s=10p=1000cp動力粘度η：牛頓的粘性定律式中：τ——油層之間的剪應力Ⅱ．運動粘度ν：

●物理單位：st(斯)cst(厘斯)●潤滑油的牌號：

舊標準：GB443—64規(guī)定，以50oC或100oC的運動粘度的中心值劃分等級，確定牌號。

新標準：GB3141—82規(guī)定，以40oC的運動粘度中心值分級例：32號潤滑油的含義如何？Ⅲ．條件粘度(恩氏度oEt)Ⅱ．運動粘度ν：●物理單位：st(斯)cst(厘式中：α—粘度系數(shù)，pa-1；

p—壓強，pa；

ηo—大氣壓下油的粘度，pa·s；

e—自然對數(shù)的底，e=2.718；

ηp—壓力p下的粘度，pa·s；(2)粘度的影響因素：主要有二個◎溫度的影響：隨溫度增加而減??；粘度指數(shù)VI越大，粘度隨溫度變化小。粘溫效應◎壓力的影響：當p≥20Mpa時，隨壓力增加而增大壓粘效應式中：α—粘度系數(shù)，pa-1；(2)粘度的影響因素：主要有粘度指數(shù)VI——衡量潤滑油受溫度變化時對粘度影響程度的參數(shù)VI越大，粘度隨溫度的變化越小，油的粘溫特性越好。VI≤35低粘度指數(shù)35<VI≤85中粘度指數(shù)85<VI≤110高粘度指數(shù)VI>110很高粘度指數(shù)（1）溫度溫度↑→η↓，粘溫曲線

粘度指數(shù)VI——衡量潤滑油受溫度變化時對粘度影響程度的參數(shù)V一般潤滑條件下，P的影響可以不計。P>10MPa時，隨P↑→ηP↑，

（2）壓力

一般潤滑條件下，P的影響可以不計。隨P↑→ηP↑，（2）壓油性——潤滑油的極性分子與金屬表面吸附形成的邊界油膜的吸附能力。在低速、重載的情況下，一般都是邊界潤滑，油性就有特別重要的意義。凝點——潤滑油冷卻到不能流動時的溫度稱凝點，在低溫下工作的機械應用凝點低的潤滑油。2．潤滑油的油性及極壓性閃點和燃點——蒸發(fā)的油氣，一遇火焰即能閃光時的最低溫度，稱為油的閃點。閃光時間長達5S時油溫稱為燃點。高溫工作時應選閃點較高的潤滑油。油性——潤滑油的極性分子與金屬表面吸附形成的邊界油膜的吸附能極壓性能——是指加入含硫、磷、氯的有機極性化合物（極壓添加劑）后，油中極性分子在金屬表面生成抗腐，耐高壓化學反應邊界膜的性能。在重載、高速、高溫條件下極壓性很重要。氧化穩(wěn)定性——防止高溫下潤滑油氧化生成酸性物質從而影響潤滑油的性能并腐蝕金屬。注意，潤滑油牌號數(shù)值越大，潤滑油粘度越高。極壓性能——是指加入含硫、磷、氯的有機極性化合物（極壓添加劑3．其他指標：油：凝點、閃點；脂：滴點、針入度潤滑脂的主要性能指標：（1）針入度——表示潤滑脂稀周度的指標，是潤滑脂的一項主要指標，潤滑脂牌號即為其針入度的等級，牌號越小，針入度等級越高。（2）滴點——反映潤滑脂的耐高溫性能，潤滑脂的工作溫度應低于滴點20~30℃。（3）安全性——反映潤滑脂在貯存和使用過程中維持潤滑性能的能力，包括抗水性，抗氧化性和機械安定性。3．其他指標：油：凝點、閃點；脂：滴點、針入度潤滑脂的主要性D．添加劑（極壓、油性、分散、消泡、降凝劑）等E．潤滑劑F．潤滑方法：P56～57D．添加劑（極壓、油性、分散、消泡、降凝劑）等E．潤滑劑F．二．流體潤滑簡介分類流體靜壓潤滑：原理、計算簡單但結構復雜、成本高流體動壓潤滑：原理、計算復雜但結構簡單1．流體動力潤滑針對低副運動表面定義：依靠摩擦副的兩運動表面作相對運動時，把油帶入兩表面間，形成具有足夠壓力的油膜，從而將兩表面分開。二．流體潤滑簡介分類流體靜壓潤滑：原理、計算簡單流體動壓潤滑如圖所示兩運動平板如圖所示兩運動平板假設：①流體不可壓縮②流體沿χ向作層流運動1·a圖：tt出口流量進口流量=兩平行板內部由于各垂直截面處的流量皆相等，潤滑油雖能維持連續(xù)流動，但油膜對外載荷并