摩擦磨损与润滑_宏观磨损规律与磨损理论课件

三、表面品质与磨损
10、表面几何品质可以用哪些表面形貌参 数来描述呢？
宏观偏差
波纹度
粗糙度
三、表面品质与磨损
最小磨损量Qmin 粗糙度与磨损有着什么层面 上的关系呢？
美国、苏联做了很多试验与相关研究，比较一致看法：对于不同 的磨损工况条件, 表面粗糙度都具有一个最优值HR0 , 此时磨损 量最小,如图所示。
轻微工况下表面压力 不高而润滑充足, 润 滑膜易于形成, 磨损 主要由于粗糙峰的机 械作用引起
三、表面品质与磨损
16、这幅图呢？ 磨损量有什么不 同？
由对于繁重的工作条件， 粘着磨损出现的可能性增 加，相互交叉的痕迹方向 将避免大面积的接触点， 从而提高抗磨损性能。
另问：上面4幅模型中，机床导轨宜采用哪种轨迹方向呢？
课程内容总结与回顾
摩擦、磨损与润滑
宏观磨损规律与磨损理论
一、摩擦副材料
1、根据使用要求不同, 摩擦学中的材料可分为哪几类？
可分为摩阻材料和摩擦副材料两类。 2、什么是摩阻材料，其应用场合？摩阻材料的基本要 求有哪些？常见的一些摩阻材料？ 3 1 ）、摩阻材料又称制动材料或刹车材料，广泛应用于各种运 2）、金属基摩阻材料：铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩阻材料 ）、具有高而且稳定的摩擦系数；有良好的耐磨性，不易划 输工具及各种机器设备的制动器、离合器和摩擦传动装置上， 等；非金属基摩阻材料：主要以石棉为基体，添加调节摩擦性 伤摩擦配偶件的表面和发生严重的粘着；磨合性好，在摩擦过 摩阻材料的性能直接关系到部件的工作能力和可靠性。 能的填料，再用粘结剂在热压模具内压制成型；半金属基摩阻 程中噪音、振动小；具有良好的物理、机械性能。摩阻材料工 材料：半金属基摩阻材料是无石棉摩阻材料中的一种，是以金 作时，因摩擦系数高，发热量大，故要求摩阻材料具有良好的 属纤维代替石棉纤维的摩阻材料。 导热性，大的热容量，而且有一定的高温机械强度；
图 滑动轴承的磨合
二、磨损过程曲线
9、良好的磨合性能表现特征有哪些？提高磨 这时候，润滑油黏度 合性能的措施可以有哪些？ 高好，还是低好呢？另外，
1）、合理选用磨合规范；
加入添加剂又可以起到什 么作用呢？
磨合时间短，磨合磨损量小，以及磨合后的表 2）、选择适当的润滑油和添加剂； 面耐磨性高。
3）、采用合适的材料配对； 4）、控制制造精度和表面粗糙度。
ຫໍສະໝຸດ Baidu、表面品质与磨损
13、表面波纹度对 磨损的影响？
粗糙度相类似
结论：波纹度大的表面将
使相配合表面的磨合磨损量 增加，而磨合后的稳定磨损 率却趋于一致。
三、表面品质与磨损
14、摩擦表面的加工痕迹方向对磨 合时间和磨合磨损量有影响吗？有什 么影响？
三、表面品质与磨损
15、哪一个磨损 量最小？看出什 么了吗？原因又 是什么？
二、磨损过程曲线
5、请仔细观察每一幅图，各有什么特征？
二、磨损过程曲线
6、磨合前后的变化？
磨合使接触 面积显著地 增加和峰顶 半径增大。
二、磨损过程曲线
随磨合时间的延续，经 过磨合磨损表面由塑性 接触过渡到弹塑性接触， 甚至弹性接触状态。
二、磨损过程曲线
7、那么，怎样可以提高正常磨损寿命？
二、磨损过程曲线
Archard体积磨损 度修正公式
考虑表面膜的影响以及切向应力 和边界膜解附使接触峰点尺寸的 数;β为与表面膜有关的系数;σs 为受压屈服极限。 增加
式中, km 为与材料性质有关的系数;α为常数; f 为摩擦系
从Holm 和Achard 修正公式可以得出:磨损量与滑动距离和载荷 成正比,而与摩擦副中软材料的屈服极限或硬度成反比。 实验研究表明:磨损量与滑动距离成正比的结论基本上适合于各种 磨损条件。而磨损量与载荷的正比关系只适合于一定的载荷范围。 例如, 钢对钢的摩擦时, 当载荷超过H/ 3 时, 磨损量将随载荷以 指数形式增加。磨损量与材料硬度成反比的关系也已被许多实验所 证实, 特别适合于磨粒磨损。
三、表面品质与磨损
17、表面层物理品质一般有哪些评判指标？
冷作硬化 微硬度 残余应力的分布
18、表面层物理品质对磨损性能的影响？ 分别有哪些影响？ 19、我们也讨论了这么多，那研究表面品 质与磨损之间关系的目的是什么？
四、黏着磨损理论
Holm推导出单位 滑动位移中的磨 损体积公式： 式中, V 为磨损体积; s 为滑动位移; W 为载荷; H 为 材料硬度; P 为原子与原子接触后脱离表面的概率。
一、摩擦副材料
3、何谓摩擦副材料？摩擦系数低的材料耐磨损性能越好吗？ 1）、摩擦副材料又分为减摩材料和耐磨材料。一般情况下, 材料的减摩性与耐磨性是统一的, 即摩擦系数低的材料通常也 具有耐磨损性能。然而, 并非所有的摩擦副材料都兼有这两种 性能。有些减摩材料并不耐磨, 而某些耐磨材料可能摩擦系数 很高。 4、摩擦副材料的选择依据主要是什么？通常对于摩擦副材 料的主要技术要求有哪些？ 2）、摩擦副材料的选择依据主要是摩擦表面的压力、滑动 速度和工作温度。 机械性能；减摩耐磨性能；热学性能；润滑性能。
8、那么这幅 图，又可以获 得哪些信息？ 如果三者允许 的总磨损量相 同, 那哪一个 磨损寿命最长
如图所示，同一型号的三部发动机采 用三种磨合规范所得的磨损曲线。
二、磨损过程曲线
流体动压润滑区
非流体动压润滑区
良好的磨合还能够有效地改善摩 擦副其它性能。如图所示，滑动 轴承经磨合后可以改善表面形貌， 使轴承临界特性数降低，更利于 建立流体动压润滑膜。又如发动 机的合理磨合提高了缸套活塞环 的表面品质，减少擦伤痕迹，提 高密合性，可使发动机的耗油量 较一般情况下降达50%。
三、表面品质与磨损
如图所示，我们可以 看出摩擦副所处的工况条 件不同，最优粗糙度也不 同。在繁重工况条件下， 由于摩擦副的磨损严重， 因而最优粗糙度也相应增 大。
11、请比较不同工况下的最优粗糙度？
三、表面品质与磨损
不同粗糙度的表面在磨 合过程中粗糙度的变化
12、请看此图，说说你 看到的信息？
1）、在一定的工况条件下，不论 原有的粗糙度如何，经磨合后都会 达到与工况相适应的最优粗糙度。 此后，表面粗糙度稳定在最优粗糙 度下持续工作； 2）、当HR > HR0 时, 由于剧烈的 机械磨损使HR下降而趋于HR0值； 3）、当HR < HR0 时, 表面分子作 用使HR 增加到最优值HR0； 4）、只有在表面具有最优粗糙度 的情况下磨损量才会最小。