《机械设计基础》课程PPT教学课件（机械原理）第三章 磨擦、磨损及润滑

第三章磨擦、磨损及润滑 摩擦学( Tribology) §3—1摩擦 摩擦:内摩擦、外摩擦 静摩擦、动摩擦

第三章 磨擦、磨损及润滑 摩擦学（Tribology） §3—1 摩擦 摩擦 ： 内摩擦、外摩擦 静摩擦、动摩擦

金属摩擦副的滑动摩擦: 干摩擦最不利 流体摩擦 弹性变形 塑性变形 液体 边界摩擦最低要求 混合摩擦 边界膜

金属摩擦副的滑动摩擦： 干摩擦—最不利 边界摩擦—最低要求 流体摩擦 混合摩擦 塑性变形 边界膜 弹性变形 液体 塑性变形 边界膜 弹性变形 液体 塑性变形 边界膜 弹性变形 液体 塑性变形 边界膜 弹性变形 液体

干摩擦 摩擦理论:库仑公式F=f·F 新理论:分子机械理论、能量理论、粘着理论 简单粘着理论: F=A B f B F Sy

一、干摩擦 摩擦理论： 库仑公式 f Fn F = f  新理论：分子—机械理论、能量理论、粘着理论 简单粘着理论： B sy n f r B F F A   =  = sy B n f F F f   = = b a Fn Ari

二、边界摩擦(边界润滑) 物理吸附膜如图常温、轻载、低速3 化学吸附膜中等载荷、速度和温度 化学反应膜重载、高速和高温 三、混合摩擦(润滑) 膜厚比=h1m(Rn+Ra2) (b) λ越大,油膜承载比例大,,小 四、流体摩擦(润滑) 膜厚比λ>5全液体摩擦

二、边界摩擦（边界润滑） 物理吸附膜如图 (a) (b) 常温、轻载、低速 化学吸附膜 中等载荷、速度和温度 化学反应膜 重载、高速和高温 三、混合摩擦（润滑） 膜厚比 /( )  = hlim Ra1 + Ra2 λ越大，油膜承载比例大，，f越小 四、流体摩擦（润滑） 膜厚比λ >5 全液体摩擦

§3-2·磨损 典型的磨损过程 磨合磨 损阶段 稳定磨损阶段 剧烈磨损阶 磨合磨损过程 在一定载荷作用下形成 个稳定的表面粗糙度, 且在以后过程中,此粗糙 度不会继续改变,所占时 间比率较小 时间t 稳定磨损阶段 经磨合的摩擦表面加工硬化,形成了稳定的表面粗糙度,摩擦 条件保持相对稳定,磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命 3、急剧磨损阶段 经稳定磨损后,零件表面破坏,运动副间隙增大→动载振动 润滑状态改变→温升↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效

§3—2 磨损 一、典型的磨损过程 磨合磨 损阶段 稳定磨损阶段 剧烈磨损阶段 I II III q t 时间t 磨损量q O 1、磨合磨损过程 2、稳定磨损阶段 3、急剧磨损阶段 在一定载荷作用下形成 一个稳定的表面粗糙度， 且在以后过程中，此粗糙 度不会继续改变，所占时 间比率较小 经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度，摩擦 条件保持相对稳定，磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命 经稳定磨损后，零件表面破坏，运动副间隙增大→动载振动 →润滑状态改变→温升↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效

二、磨损的类型 粘着磨损 集,, 磨粒磨损 3、表面疲劳磨损 腐蚀磨损

二、磨损的类型 1、粘着磨损 2、磨粒磨损 3、表面疲劳磨损 4、腐蚀磨损

§3-3润滑 润滑剂及主要性能 怎量后 ,,2 1、润滑油有机油、矿物油、合成油 性能指标 1)粘度 2)油性 3)凝点 4)闪点和燃点5)极压性能6)氧化稳定性 2、润滑脂钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂 性能指标 1)针入度 2)滴点 3)安定性 3、固体润滑剂 石墨、二硫化钼、氮化硼、蜡、聚氟乙烯、酚醛树脂

性能指标： 1）粘度 2）油性 3）凝点 4）闪点和燃点 5）极压性能 6）氧化稳定性 2、润滑脂 钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂 性能指标： 1）针入度 2）滴点 3）安定性 3、固体润滑剂 石墨、二硫化钼、氮化硼 、蜡、 聚氟乙烯、 酚醛树脂 §3—3 润滑 一、润滑剂及主要性能 1、润滑油 有机油、矿物油、合成油

4、润滑剂的添加 粘性定律与润滑油的粘度 1、粘性定律 牛顿粘性定律 Ov η流体的动力粘度 L=1 O u y B

4、润滑剂的添加 二、粘性定律与润滑油的粘度 1、粘性定律 O y x u=v u=0 B A u 1m 1m 1m F=1N v=1m/s y u    = − 牛顿粘性定律 η——流体的动力粘度

、粘度常用单位 Im/s F=IN (1)动力粘度n 单位:NSm (2)运动粘度v V=(Pa·s)/p(kg/m3) 物理单位:cm2s,-1S1(斯) (3)条件粘度(相对粘度)一恩氏粘度

2、粘度常用单位 （1）动力粘度η 单位：N·s/m2 1m 1m 1m F=1N v=1m/s （2）运动粘度v ( )/ ( / ) 3 v = Pa s  k g m 物理单位：cm2 /s，—1St（斯） （3）条件粘度（相对粘度）—恩氏粘度

3、影响润滑油粘度的主要因素 (1)温度润滑油的粘度随着温度的升高而降低 粘度指数 (2)压力 77 P>1OMP时,随P↑→p↑ 三、流体润滑简介 1流体动力润滑 液体动力润滑、气体动力润滑

3、影响润滑油粘度的主要因素 （1）温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低 粘度指数VI （2）压力 p p e   =0 P>10MP时，随P↑→ηP ↑ 三、流体润滑简介 1 流体动力润滑 液体动力润滑 、气体动力润滑