機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件

第4章機械零件設計概論§4-0概述§4-1摩擦§4-2磨損S4-3潤滑劑、添加劑和潤滑方法§4-4流體潤滑原理簡介第4章機械零件設計概論1§4-0概述摩擦學-研究相對運動的作用表面間的摩擦、磨損和潤滑,以及三者間相互關系的理論與應用的一門邊緣學科?！Σ?相對運動的物體表面間的相互阻礙作用現(xiàn)象;磨損-由于摩擦而造成的物體表面材料的損失或轉移;▲潤滑-減輕摩擦和磨損所應采取的措施。物的學世界上使用的能源大約有1/3~1/2消耗于摩擦。機械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而報廢和更換的。隨著科學技術的發(fā)展,摩擦學的理論和應用必將由宏減少摩擦x節(jié)省能源;靜態(tài)進入動態(tài),由定性進入定量,成減少磨損x降低設備維修次數(shù)和費用,節(jié)省制造零件及其所需材料的費用。§4-0概述2§4-1摩擦摩擦的機理機械說”-摩擦原因是表面微凸體的相互阻礙作用分子說”-摩擦原因是表面材料分子間的吸力作用“機械一分子說”兩種作用均有。摩擦的分類內摩擦:在物質的內部發(fā)生的阻礙分子之間相對運動的現(xiàn)象。外摩擦:在相對運動的物體表面間發(fā)生的相互阻礙作用現(xiàn)象。靜摩擦:僅有相對運動趨勢時的摩擦動摩擦:在相對運動進行中的摩擦?；瑒幽Σ?物體表面間的運動形式是相對滑動。滾動摩擦:物體表面間的運動形式是相對滾動。§4-1摩擦3三、滑動摩擦狀態(tài)1.千摩擦兩零件表面直接接觸后,因為微觀局部壓力高而形成許多冷焊點,運動時被剪切→功耗↑磨損↑溫度↑→燒毀軸瓦不允許出現(xiàn)干摩擦!2.邊界摩擦運動副表面有一層厚度<1pm的薄油膜,不足以將兩金屬表面完全分開,其表面部分微觀高峰部分仍將相互搓削。比干摩擦的磨損輕,∫≈0.1~0.33.液體摩擦有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開彼此不直接接觸。是理想的摩擦狀態(tài)。摩擦和磨損極輕,∫≈0.001~0.01三、滑動摩擦狀態(tài)44.混合摩擦混合摩擦是指摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)?；旌夏Σ聊苡行Ы档湍Σ磷枇?其摩擦系數(shù)比邊界摩擦時要小得多邊界摩擦邊界摩撚和混合摩擦在工程實際中很難區(qū)分,常統(tǒng)混合摩擦稱為不完全液體摩擦。「液體摩擦稱無量綱參數(shù)m為軸承特性數(shù)。方度,壓強,每轉數(shù)摩擦學研究的最新進展:微一納米摩擦學理論摩擦特性曲線m可實現(xiàn):∫≤0.001-潤滑摩擦狀態(tài)4.混合摩擦5§4-2磨損磨損一由于摩擦而導致零件表面材料的逐漸喪失或遷移。后果降低機器的效率和可靠性,甚至促使機器提前報廢。磨損過程大致如圖所示磨損量磨損曲線▲磨合階段-包括摩擦表面輪廓峰的形狀變化和表面材料被加工硬化兩個過程。時間它是損的不定階我在個有命用內時間很短磨合階一穩(wěn)定磨損階段劇烈磨▲穩(wěn)定磨損階段-零件在機器的壽命損階段平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損。▲劇烈磨損階段-在經(jīng)過穩(wěn)定磨損階段后,零件表面遭到破壞,運動副間隙增大引起而外的動載荷和振動。零件即將進入報廢階段設計機器時,要求縮短磨合期、延長穩(wěn)定期、推遲劇烈磨損期的到來?！?-2磨損6磨損的分類磨粒磨損粘附磨損疲勞磨損按磨損機理分沖蝕磨損腐蝕磨損磨損微動磨損類型點蝕磨損按磨損表面外觀可分為膠合磨損種不的謂擦傷磨損磨損的分類7磨損的機理:磨粒磨損粘附磨損磨損類型:疲勞磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動磨損磨粒磨損—也簡稱磨損,外部進入摩擦面間的游離硬顆粒(如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒)或硬的輪廖峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時被移去的材料,部分流動到溝紋兩旁,一部分則形成一連串的碎片脫落下來成為新的游離顆粒,這樣的微粒切削過程就叫磨粒磨損。磨損的機理:8磨損的機理:磨粒磨損粘附磨損磨損類型疲勞磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動磨損粘附磨損一也稱膠合,當摩擦表面的輪廓峰在相互作用的各點處由于瞬時的溫升和壓力發(fā)生“冷焊”后,在相對運動時,材料從一個表面遷移到另一個表面,便形成粘附磨損。嚴重的粘附磨損會造成運動副咬死磨損的機理:9磨損的機理:磨粒磨損粘附磨損磨損類型疲勞磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動磨損疲勞磨損一也稱點蝕,是由于摩擦表面材料微體積在交變的摩擦力作用下,反復變形所產(chǎn)生的材料疲勞所引起的機械磨損。點蝕過程:產(chǎn)生初始疲勞裂紋→擴展→微粒脫落,形成點蝕坑。磨損的機理:10機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件11機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件12機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件13機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件14機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件15機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件16機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件17機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件18機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件19機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件20機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件21機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件22機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件23機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件24機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件25機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件26機械設計4摩擦磨損及潤滑概述課件27機械設計