第三章磨擦、磨損及潤滑

摩擦學（Tribology）摩擦——兩接觸物體在接觸表面間相對滑動或有滑動趨勢時產生阻礙其發(fā)生相對滑動的切向阻力，這種現(xiàn)象為摩擦。磨損——由于摩擦引起的摩擦能耗和導致表面材料的不斷損耗或轉移，形成磨損。精度可靠性↓效率↓直至破壞。潤滑——減少摩擦、降低磨損的一種有效手段。§3—1摩擦

摩擦動摩擦

(討論金屬摩擦副的滑動摩擦)

干摩擦—最不利

邊界摩擦—最低要求

混合摩擦—最低要求

流體摩擦—最理想外摩擦內摩擦靜摩擦滾動摩擦

滑動摩擦一、干摩擦

摩擦理論：

庫侖公式

新理論：分子—機械理論、能量理論、粘著理論等。簡單粘著理論：

二、邊界摩擦（邊界潤滑）

三、混合摩擦（混合潤滑）

膜厚比：

λ越大，油膜承載越大，f越小。

四、流體摩擦（流體潤滑）

膜厚比λ>5

全液體摩擦，f極小，無磨損。

物理吸附膜：

常溫、輕載、低速

化學吸附膜：

中等載荷、速度和溫度

化學反應膜：重載、高速和高溫

邊界膜§3—2磨損一、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

二、磨損的類型1、粘著磨損——

2、磨粒磨損——

3、表面疲勞磨損——

4、腐蝕磨損——

5、其它磨損

1)侵蝕磨損——2)微動磨損——其中的膠合是高速重載接觸副常見的失效形式。

硬度越大的材料磨損量越小。

滾動軸承和齒輪傳動中常見。

某些滑動軸承材料中會存在腐蝕磨損。

水泵零件、水輪機葉片、火箭尾部噴管等有氣蝕磨損和沖蝕磨損。

軸孔的過盈配合面，螺紋等聯(lián)接件的接合面等。

膠合磨粒磨損表面疲勞磨損——疲勞點蝕性能指標：

1）粘度

2）油性

3）凝點

4）閃點和燃點

5）極壓性能

6）氧化穩(wěn)定性

2、潤滑脂：

鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂

性能指標：

1）針入度

2）滴點

3）安定性

3、固體潤滑劑：

石墨、二硫化鉬、氮化硼、蠟、聚氟乙烯、酚醛樹脂

§3—3潤滑

一、潤滑劑及主要性能

1、潤滑油：

有機油、礦物油、合成油。4、潤滑劑的添加劑

二、粘性定律與潤滑油的粘度

1、粘性定律

——牛頓粘性定律

2、粘度常用單位

（1）動力粘度η

單位：N·s/m2

（2）運動粘度v

物理單位：cm2/s，—1St（斯）

（3）條件粘度（相對粘度）—恩氏粘度

3、影響潤滑油粘度的主要因素

（1）溫度

潤滑油的粘度隨著溫度的升高而降低。粘度指數VI，其值越大，表明粘度隨溫度的變化越小。

（2）壓力

P>10MP時，隨P↑→ηP↑三、流體潤滑簡介

1、流體動力潤滑

液體動力潤滑氣體動力潤滑

特點：摩擦力小、磨損小，但須滿足一定條件。2）相對速度v足夠大，油楔中有足夠的油量。實現(xiàn)條件：1）兩滑動表面沿運動方向的間隙是由大至小的形狀。2、彈性流體動力潤滑——考慮彈性變形和壓力對粘度影響

3、流體靜力潤滑——

利用外部供油的潤滑。特點：速度適用范圍廣