摩擦与润滑科普分析

机械系统中的润滑与摩擦学分析在机械领域中，润滑和摩擦学是两个非常重要的概念。

润滑是指为了减少摩擦和磨损，提高机械系统的效率和使用寿命而采取的措施。

而摩擦学则是研究摩擦现象的科学，旨在改善机械部件之间的摩擦特性，增加机械系统的性能。

润滑在机械系统中起到了至关重要的作用。

首先它能够降低摩擦系数，减少机械部件之间的摩擦力，从而降低能量损耗和热量产生。

其次，润滑剂可以起到一种保护作用，减少机械部件的磨损和腐蚀。

此外，润滑还能降低噪音和振动，提升机械系统的稳定性和可靠性。

润滑剂的选择对机械系统的正常运行至关重要。

常见的润滑剂有油脂和润滑油两种。

油脂适用于相对较小的机械系统，其粘度较高，具有较好的密封性和抗腐蚀性能。

润滑油主要适用于需求高速和大功率输出的机械系统，具有较低的粘度，能够更好地冷却和润滑机械部件。

同时，润滑剂还要考虑到温度变化、负荷和工作环境等因素，选择合适的润滑剂才能发挥最佳的润滑效果。

除了选择适当的润滑剂，正确的润滑方式也是至关重要的。

常见的润滑方式包括润滑脂涂抹、油浸润滑和喷雾润滑等。

润滑剂的涂抹要均匀，保证每个机械部件都能得到充分的润滑。

油浸润滑要控制好油位和油温，以保证机械部件的正常运转。

喷雾润滑则需要根据具体情况选择合适的喷雾方式和喷雾时间。

与润滑相对应的是摩擦学。

摩擦学作为一门交叉学科，旨在研究摩擦和磨损的基本规律。

摩擦可以分为干摩擦和润滑摩擦两种形式。

干摩擦是指两个物体直接接触产生的摩擦力，常见于干燥环境和无润滑的机械系统中。

而润滑摩擦则是通过润滑剂减少物体间的直接接触，降低摩擦力和磨损。

在机械系统中，摩擦力的控制是至关重要的。

过大的摩擦力会导致能量消耗过大、温升过高甚至损坏机械部件。

因此，减小摩擦力是提高机械系统性能的关键。

控制摩擦力的方法主要有两种，一种是通过润滑剂降低物体间的直接接触，减少干摩擦力。

另一种是通过表面处理技术，提高机械部件表面的平滑度和硬度，减小摩擦系数。

除了润滑和摩擦学的基本知识，还有一些前沿的研究和应用值得关注。

摩擦、磨损与润滑概述摩擦、磨损和润滑是一个古老的课题，摩擦学的一般定义是：“关于相对运动中相互作用表面的科学、技术及有关的实践”。

通常也理解为包括摩擦、磨损和润滑在内的一门跨学科的科学。

在机器系统中，机器构件的运动是最基本和最重要的功能。

机器构件之间的相对运动和接触作用(约束)是通过运动副来实现的，同时也在运动副中两表面之间产生摩擦、磨损和润滑等物理现象，称作摩擦副。

运动副主要分为低副(理论上为面接触，如滑动轴承、导轨、制动器、密封等)和高副(理论上是线、点接触，如齿轮、凸轮等)。

机器中任何一个摩擦副故障(称为摩擦学失效)，都将使机器全部或相关部分产生超出设计允许的运动甚至造成功能的失效。

而这种故障在概率上又远远超过由构件整体失效导致的功能丧失。

同时，避免摩擦学失效，是一件非常复杂及艰难的问题。

因此，摩擦副的设计就是摩擦学研究的基本问题和极其重大的课题，也是机器设计的关键技术之一。

机器除了要消耗很大一部分的能量来克服摩擦阻力外，由于机器中的摩擦副往往会较早地损坏，相应的零部件(易损件)就需要定期更换。

许多机器每年制造用以更换易损件的钢材量与制造整机的相当。

再加上制造、运输、存储、维修维护的费用和维修时的停机损失，构成了机器运行成本中的一个很大的份额。

具统计，汽车的维护费用与油料费用相当；机器的失效报废，有80%以上是由磨损造成的。

常见的摩擦学失效如下：1.轴承因磨损而间隙变得过大，轴颈就偏离设计规定的位置，机器将失去预定的运动精度；当轴上作用有不稳定的载荷时，间隙过大直接导致轴颈与轴承表面的撞击和机器的振动；轴及轴上零件的变位，会导致许多不同类型的非法运动；摩擦形成的热膨胀使间隙变小或润滑不良，轴颈就可能与轴承咬死而完全不能旋转。

2.齿轮齿面或凸轮表面因磨损几何形状发生变化，结果将破坏齿轮传动的平稳性和设计所规定的从动件的运动规律，磨损还造成齿轮轮齿强度的降低和断齿。

3.运动副（如机床导轨等）的“爬行”是一个古典的非线性振动问题，其起因是静摩擦系数大于动摩擦系数而产生的特殊现象。

摩擦与润滑1、基本概念基本概念基本概念基本概念摩擦学：摩擦学（Tribology）一词是1966年才开始使用的，是研究相互作用表面发生相对运动时的有关科学、技术和实践的一门综合性科学技术，其基本内容就是研究机械中的摩擦、磨损和润滑问题。

摩擦：两个相互作用的物体在外力作用下发生相对运动时所产生的阻碍运动的阻力称为“摩擦力”，这种现象称之为“摩擦”。

磨损：摩擦副之间发生相对运动时引起接触表面上材料的迁移或脱落过程称之为磨损。

润滑：在两物体相对运动表面之间施加润滑剂，以减少接触表面间的摩擦和磨损。

2、基本原理：摩擦原理的早期认识及基本观点：答：凹凸说：1、认为摩擦的起因是一个凸凹不平的表面沿另一‘表面上的微凸物体上升所作的功，也就是说摩擦是由于表面凸凹不平而引起，即摩擦的凹凸学说。

2、库仑在解释摩擦起因时，他认为首先是接触表面凹凸不平的机械啮合力，其次是分子之间的粘附力。

虽然，他已认识到粘附在摩擦于可能起一定作用．但是次要的，粗糙表面的微凸体才是主要的。

粘附说：1、摩擦粘附说：认为摩擦力的真正原因在于接触摩擦区两表面之间的分子粘附作用。

2、表面分子吸引力理论：认为摩擦是接触表面分子间相互排斥力与相互吸引力的作用结果。

3、分子机械摩擦理论：认为机械与分子吸附是摩擦之源。

摩擦与接触面微凸体的弹塑性变形、微凸体相遇时的剪切、犁沟以及接触面分子吸引有关。

4、近代被公认的摩擦粘附理论：认为表观接触面积与真实接触面积差别很大，而且真实接触面积还会随摩擦条件而变化，两微凸体之间因存在吸附力而形成接点。

摩擦力应为剪断金属之间接点所需的力与硬金属表面微凸体在软金属表面犁沟所需力之和。

这一理论最初应用于两种金属之间的摩擦，现在，已深入到非金属等许多其他材料。

第一章表面性质与表面接触1、为什么在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好？答：液体的表面张力越小，接触角越小，固体表面就越容易被液体表面浸润。

一般认为，液体的表面张力小于固体的表面张力即可润湿固体表面，所以在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好。

机械工程中的润滑与摩擦学机械工程是一门研究机械设备设计、制造、运行和维护的学科。

在机械工程中，润滑与摩擦学是一个重要的研究领域。

润滑和摩擦是机械系统中常见的现象，对机械设备的性能和寿命有着重要的影响。

润滑是指在两个物体表面之间添加润滑剂，减少摩擦和磨损的过程。

润滑剂可以是液体、固体或气体，常见的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。

润滑剂的主要作用是降低摩擦系数，减少能量损失和热量产生，从而降低机械设备的磨损和能耗。

在机械系统中，润滑的重要性不可忽视。

通过正确选择润滑剂和合理设计润滑系统，可以有效地减少机械设备的磨损和故障率，延长机械设备的使用寿命。

同时，润滑还可以提高机械系统的效率和性能，减少能源消耗。

摩擦是两个物体表面之间相互接触时产生的阻力。

摩擦力的大小与物体表面的粗糙度、接触压力和润滑状态有关。

在机械系统中，摩擦力会导致能量损失和热量产生，增加机械设备的磨损和能耗。

因此，在机械工程中，减小摩擦力是一个重要的研究方向。

为了减小摩擦力，提高机械设备的效率和寿命，研究人员开展了大量的研究工作。

他们通过改善材料表面的光洁度、使用润滑剂和采用新的润滑技术等手段来降低摩擦力。

例如，利用纳米技术可以改善材料表面的光洁度，减小摩擦系数。

同时，研究人员还开发了一些新的润滑技术，如固体润滑、离子液体润滑和磁流体润滑等，以提高润滑效果和降低摩擦力。

除了润滑和摩擦学，机械工程中还涉及许多其他的研究领域，如材料科学、热力学、力学和控制工程等。

这些研究领域相互关联，共同为机械工程的发展和进步做出贡献。

总之，润滑与摩擦学是机械工程中一个重要的研究领域。

通过研究润滑和摩擦的规律，可以有效地减少机械设备的磨损和能耗，提高机械系统的效率和性能。

在未来，随着科学技术的不断进步，润滑与摩擦学将会得到更深入的研究和应用，为机械工程的发展带来新的突破和进步。

机械工程中的润滑与摩擦问题探究摩擦和润滑是机械工程中不可忽视的重要问题，它们直接关系到机器设备的运行效率和寿命。

本文将从摩擦和润滑的概念入手，探究它们在机械工程中的应用和解决方法。

一、摩擦的概念和种类摩擦简单来说，就是物体在相对运动时相互接触表面之间产生的阻力。

摩擦可以分为干摩擦和润滑摩擦两种类型。

干摩擦指的是物体表面之间没有任何润滑剂的情况下进行的摩擦。

干摩擦通常表现为较大的摩擦力和能量损失，容易导致机器部件的磨损。

润滑摩擦则是在物体表面涂有润滑剂的情况下进行的摩擦。

润滑剂能够形成一层润滑膜，减小表面间的摩擦力，降低能量损失和磨损程度。

润滑摩擦可以进一步细分为边油润滑和边膜润滑。

二、润滑的作用与原理润滑剂的作用主要有三个方面：降低摩擦力、降低温度和减少磨损。

润滑原理大致可以分为润滑膜和液体润滑两部分。

润滑膜润滑是指润滑剂在两个物体表面之间形成一层类似于薄膜的保护层。

这个润滑膜可以减少表面之间的接触，降低摩擦力和磨损。

液体润滑则是通过润滑剂的粘附和流动作用，在摩擦表面形成稀薄的液体膜，使物体表面之间的直接接触减少，从而减小摩擦力。

液体润滑更适用于高速和高温条件下的润滑。

三、润滑剂的种类与选择润滑剂的种类繁多，包括液体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂等。

液体润滑剂是应用最广泛的润滑剂，一般采用油或者脂的形式。

选择润滑剂时需要考虑多个因素，包括工作条件、摩擦表面材料、负荷大小等。

对于高温和高速条件下的摩擦，一般选择具有高黏度指数的润滑剂。

而对于低温条件则需要采用低凝固点的润滑剂。

四、摩擦和润滑问题的解决方法在机械工程中，遇到摩擦和润滑问题时，可以采用多种解决方法。

首先，可以通过选择合适的润滑剂和正确的润滑方式来解决。

不同的机械设备和工作环境需要不同类型的润滑剂，选择合适的润滑剂可以有效降低摩擦和磨损程度。

其次，可以通过改善材料和加工工艺来减小摩擦和磨损。

如采用表面处理技术，如表面涂层、硬化处理等，可以提高材料的抗磨损性能，减少摩擦。

摩擦与润滑基本知识1.摩擦产生的原因：当接触表面粗糙度较大时，接触表面凹凸不平处相互啮合，摩擦力的主要因素表现为机械啮合；当接触表面粗糙度较小时，两接触面的分子相互吸引，摩擦力的主要因素表现为表面分子的吸引力。

2.根据物体的表面润滑程度，滑动摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半液体和半干摩擦等。

2.1干摩擦：在摩擦表面之间，完全没有润滑油和其他杂质，摩擦表面之间作相对运动时所产生的摩擦叫做干摩擦。

例如制动闸瓦与制动轮作相对运动时即产生干摩擦。

2.2液体摩擦：在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，摩擦发生在润滑剂的内部，叫液体摩擦。

例如空气压缩机的主轴瓦。

2.3界限摩擦：两个滑动摩擦表面之间由于润滑剂供应不足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的油膜，属于液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限。

3.零件磨损的主要形式：3.1磨粒磨损：有硬质微粒进入摩擦表面间时，摩擦表面被硬粒切下或擦下切屑而形成的刮伤。

3.2刮研磨损：由摩擦表面的微观不平度而发生的磨损，主要是较硬的一面对较软的一面形成切削。

3.3点蚀磨损：表面上有重复的接触应力，在表面上引起微观裂痕，这些裂痕逐渐扩大，形成麻斑式的剥落。

3.4胶合磨损：摩擦表面润滑油不足，当滑动速度较高、压强过大时，局部的摩擦变形热量和塑性变形热量，使较软的材料局部熔化，粘在另一表面上而被撕下来的磨损。

3.5塑性变型：表面发生了塑性变形的一种摩擦。

3.6金属表面的腐蚀：金属表面层氧化，变成松软多孔，易于脱落，丢失耐磨强度的状态。

实例一，摩擦的规律：同类纯金属间的摩擦因数比异类纯金属间和同类合金间的摩擦因数大得多。

4.影响磨损的因素和减小磨损的途径4.1润滑：轴径与轴瓦建立液体摩擦的必要条件是a、合适的间隙配合，确保油膜形成；b、润滑油充足，具备必要的压力和速度；c、轴径要有足够的转速；d、轴径与轴承配合表面的加工精度要适当；e、注油孔和油槽要设计在轴承承载区以外。

Chap 11.外摩擦：发生在工件和工具接触面之间，阻碍金属流动的摩擦，称外摩擦，是影响材料变形的重要因素之一。

2.研究摩擦的意义：全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉，失效零件的80%是由于磨损造成的。

因此，发展摩擦学可以有效的节约能源。

Chap21．金属塑性成形过程中摩擦的特点和作用如何？特点：（1）在高压下产生的摩擦；（2）较高温度下的摩擦；（3）伴随着塑性变形而产生的摩擦；（4）摩擦副（金属与工具）的性质相差大。

作用：（1）不利的方面：（a）改变物体应力状态，使变形力和能耗增加；（b）引起工件变形与应力分布不均匀；（c）恶化工件表面质量，加速模具磨损，降低工具寿命，而且降低制品的表面质与尺寸精度；（2）利用：（a）增大摩擦改善咬入条件，强化轧制过程；（b）增大冲头与板片间的摩擦，强化工艺，减少起皱和撕裂等造成的废品。

2.金属塑性成形过程中摩擦的类型及各自的特征是什么？（1）干摩擦：完全没有润滑，金属与工具之间直接接触。

（2）流体摩擦：较厚的润滑层将金属与工具隔开，摩擦发生在流体内部的分子之间，与接触表面的状态无关，与流体的粘度，速度梯度等。

（3）边界摩擦：介于干摩擦和流体摩擦的一种摩擦类型。

（4）混合摩擦：摩擦表面上既存在干摩擦状态，也存在边界摩擦状态和流体润滑状态的一种摩擦类型。

Chap31.金属表层的结构组成如何？金属材料的表面层结构注意：加工硬化层也叫冷硬层和贝氏体层；氧化层又称污染层。

2.何谓表面粗糙度及表示方法有哪些？加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。

表征材料表面微观几何形状特征，表面微凸体的高度与分布。

表示方法有：（1）轮廓算术平均偏差Ra 该方法能够充分反映表面微观几何特征但对于测量过于粗糙或光滑的表面不适用。

（2）微观不平度十点高度Rz 该方法测量简便，但只反映峰高，不反映峰的几何特征，受测量者主观影响较大，无周期性的宏观误差。

（3）轮廓最大高度Ry 对控制深加工痕迹有重要意义，保证小零件的表面质量，不如Rz反映的几何特征准确。

第八章摩擦和润滑第一节摩擦与润滑机理当两个紧密接触的物体沿着它们的接触面作相对运动时，会产生一个阻碍这种运动的阻力，这种现象叫摩擦，这个阻力就叫做摩擦力。

摩擦力与垂直载荷的比值叫做摩擦系数。

摩擦定律可描述如下：(1)摩擦力与法向载荷成正比：F∝P(2)摩擦力与表面接触无关，即与接触面积大小无关。

(3)摩擦力与表面滑动速度的大小无关。

(4)静摩擦力(有运动趋向时)F S大于动摩擦力F K，即Fs＞F K。

摩擦定律公式：F＝f·P或 f＝F／P式中F——摩擦力f——摩擦系数；P——法向载荷，即接触表面所受的载荷；载荷机器中凡是互相接触和相互之间有相对运动的两个构件组成的联接称为“运动副”(也可称为“摩擦副”)，如滚动轴承里的滚珠与套环；滑动轴承的轴瓦与轴径等等。

任何机器的运转都是靠各种运动副的相对运动来实现，而相对运动时必然伴随着摩擦的发生。

摩擦首先是造成不必要的能量损失，其次是使摩擦副相互作用的表面发热、磨损乃至失效。

磨损是运动副表面材料不断损失的现象，它引起了运动副的尺寸和形状的变化，从而导致损坏。

例如油在轴承内运转，轴承孔表面和轴径逐渐磨损，间隙逐渐扩大、发热，使得机器精度和效率下降，伴随着产生冲击载荷，摩擦损失加大，磨损速度加剧，最后使机器失效。

润滑是在相对运动部件相互作用表面上涂有润滑物质，把两个相对运动表面隔开，使运动副表面不直接发生磨擦，而只是润滑物质内部分子与分子之间的摩擦。

所以，摩擦是运动副作相对运动时的物理现象，磨损是伴随摩擦而发生的事实，润滑则是减少摩擦、降低磨损的重要措施。

第二节摩擦分类摩擦有许多分类法。

1. 按摩擦副运动状态分静磨擦：一个物体沿着另一个物体表面有相对运动趋势时产生的摩擦，叫做静摩擦。

这种摩接力叫做静摩擦力。

静摩擦力随作用于物体上的外力变化而变化。

当外力克服了最大静摩擦力时，物体才开始宏观运动。

动磨擦：一个物体沿着另一个物体表面相对运动时产生的摩擦叫做动摩擦。

润滑与摩擦的关系密切。

摩擦的类别取决于摩擦条件，从润滑观点来讲，常按摩擦面之间有无润滑材料及润滑剂的存在状态来分类。

可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。

润滑机理与这些不同的摩擦状态相关联。

1 .干摩擦摩擦面之间没有润滑剂存在时发生的摩擦，称为干摩擦。

干摩擦的发生有许多理论解释，常用的是所谓"粘着一机械啮合”学说。

由于物体之间摩擦面的微观状态是凹凸不平的，摩擦面之间的接触不发生在整个接触面上，摩擦只是发生在摩擦面之间凸峰与凸峰正好相对的地方，物体之间的正压力实际上只由占摩擦面很小部分的实际接触面积承受。

由于这些凸峰与凸峰相接触的点受到相当大的压力而产生塑性变形，出现了粘着现象,使凸峰与凸峰就好像被"熔焊"在一起。

当物体做相对运动时，为了将这些"熔焊"在一起的点撕裂所需要的力，就构成了摩擦力的主要部分。

止匕外，还存在着一个摩擦面上的凸峰正好嵌入另一个摩擦面上的凹谷的情况，当物体做相对运动时，将产生机械啮合阻力，这是摩擦力的又一个来源。

因而物体之间发生干摩擦时，其摩擦力是"熔焊"点造成的粘着阻力与"凹凸体"机械啮合阻力之和。

从设备的润滑观点来讲，干摩擦是有害的，主要表现在能量的损失（如转为热能）和机件的磨损上（如温度升高导致材料表面抗磨性及强度降低同时有磨屑的产生）。

2 .边界摩擦边界摩擦亦称为边界润滑，是指物体之间摩擦面上存在一层由润滑剂构成的边界膜发生的摩擦。

边界膜的性质是影响边界摩擦的主要因素，按其形成方式，可分为吸附膜和反应膜两类。

吸附膜是通过物理因素（分子吸引）或化学因素（电子交换产生的化学结合力），使润滑剂中的极性分子产生定向排列形成的一层膜。

反应膜则是由含硫、磷、氯等元素的润滑油添加剂与摩擦表面起化学反应，所生成的新的物质而构成的一层膜。

在边界润滑作用比较充分，即形成的分子栅有较大的承载能力和长度时，摩擦仅发生在边界膜之间，摩擦系数仅与摩擦面的性质（材质、几何形状等）和润滑剂的油性有关，也就是说摩擦系数与摩擦面润滑剂之间形成极性分子栅的能力和分子栅本身的承载能力有关，而与润滑油的粘度大小无关。

摩擦学与润滑学研究摩擦学和润滑学是机械工程学的重要分支，主要研究摩擦、磨损、润滑和密封等方面的问题。

摩擦学和润滑学在很多领域都有着重要的应用，如机械工业、汽车工业、轨道交通、飞行器、船舶、军事装备等。

在这篇文章中，我将简要介绍摩擦学和润滑学的基本概念和研究内容，以及它们在现代工业中的应用。

一、摩擦学1.1 摩擦的基本概念摩擦是物体相对运动时产生的阻力，也是物体静止时阻碍其运动的力。

摩擦force 是由于接触面之间存在微小颗粒间的力学相互作用引起，是由于表面几何和物质特性，包括材料粗糙度、硬度、弹性、塑性、润湿性等方面。

摩擦力的大小取决于接触面的材料、表面特性、受力面的压力以及相对运动速度等因素。

摩擦力的方向始终垂直于接触面，与运动方向相反。

1.2 摩擦的磨损和热效应摩擦磨损是暴露在环境中的材料被力或微动摩擦力磨损去除的现象，是摩擦过程中产生的不可逆现象，磨损后造成的表面形貌和性质发生变化，特别是体现在磨损面的失效问题，对机械传动、轴承、密封等工程实际应用有着深远的影响。

在摩擦过程中，能量被转化为热能，因此摩擦产生的热效应也是摩擦学研究的重要方面。

当摩擦面受到外力作用时，摩擦面的材料开始发热。

当发热时，热量被摩擦面从接触点周围传递到大规模边界层（FBL），然后扩散到热影响区域（TIR）。

热效应对于不同的摩擦材料和运动速度有不同的影响，在液体中，摩擦发热可被通过润滑来控制。

1.3 摩擦的控制和应用摩擦能量损失造成能源和材料的浪费以及系统效率的降低。

因此，降低摩擦力和磨损是摩擦学的主要目标。

摩擦学研究的主要内容包括摩擦学理论、材料摩擦和磨损机理、摩擦学测试技术和摩擦学应用控制等。

摩擦学的应用涉及到润滑学、机械制造、材料科学、表面和界面科学等多个领域。

随着现代制造和工程学的不断发展，摩擦学的研究越来越受到关注。

二、润滑学2.1 润滑的基本概念润滑是表面之间存在的液体、固体或气体薄膜作为分离媒体，以减小摩擦、磨损和热效应，从而对不同的运动副表面进行的交互减摩或消耗能量等措施。

摩擦与润滑基本知识1.摩擦产生的原因：当接触表面粗糙度较大时，接触表面凹凸不平处相互啮合，摩擦力的主要因素表现为机械啮合；当接触表面粗糙度较小时，两接触面的分子相互吸引，摩擦力的主要因素表现为表面分子的吸引力。

2.根据物体的表面润滑程度，滑动摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半液体和半干摩擦等。

2.1干摩擦：在摩擦表面之间，完全没有润滑油和其他杂质，摩擦表面之间作相对运动时所产生的摩擦叫做干摩擦。

例如制动闸瓦与制动轮作相对运动时即产生干摩擦。

2.2液体摩擦：在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，摩擦发生在润滑剂的内部，叫液体摩擦。

例如空气压缩机的主轴瓦。

2.3界限摩擦：两个滑动摩擦表面之间由于润滑剂供应不足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的油膜，属于液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限。

3.零件磨损的主要形式：3.1磨粒磨损：有硬质微粒进入摩擦表面间时，摩擦表面被硬粒切下或擦下切屑而形成的刮伤。

3.2刮研磨损：由摩擦表面的微观不平度而发生的磨损，主要是较硬的一面对较软的一面形成切削。

3.3点蚀磨损：表面上有重复的接触应力，在表面上引起微观裂痕，这些裂痕逐渐扩大，形成麻斑式的剥落。

3.4胶合磨损：摩擦表面润滑油不足，当滑动速度较高、压强过大时，局部的摩擦变形热量和塑性变形热量，使较软的材料局部熔化，粘在另一表面上而被撕下来的磨损。

3.5塑性变型：表面发生了塑性变形的一种摩擦。

3.6金属表面的腐蚀：金属表面层氧化，变成松软多孔，易于脱落，丢失耐磨强度的状态。

实例一，摩擦的规律：同类纯金属间的摩擦因数比异类纯金属间和同类合金间的摩擦因数大得多。

4.影响磨损的因素和减小磨损的途径4.1润滑：轴径与轴瓦建立液体摩擦的必要条件是a、合适的间隙配合，确保油膜形成；b、润滑油充足，具备必要的压力和速度；c、轴径要有足够的转速；d、轴径与轴承配合表面的加工精度要适当；e、注油孔和油槽要设计在轴承承载区以外。

机械设计中的摩擦和润滑分析在机械设计中，摩擦和润滑是重要的考虑因素。

摩擦是指两个或更多物体相互接触时的阻力。

而润滑则是通过在接触表面之间引入润滑剂来减少摩擦、磨损和能量损失。

本文将讨论摩擦和润滑在机械设计中的分析方法和应用。

一、摩擦分析摩擦是机械系统中能量损失的主要来源之一，因此对摩擦现象的准确分析对于提高机械系统效率至关重要。

摩擦分析的目标是确定接触表面的摩擦系数，并计算摩擦力和摩擦热。

以下是一些常用的摩擦分析方法：1.1 理论分析理论分析是通过应用物理学和力学原理来计算摩擦力和摩擦系数的方法。

基于材料表面之间的接触模型，可以使用公式或数学模型来计算摩擦系数。

这种方法适用于规则形状和理想条件下的摩擦分析。

1.2 实验测量实验测量是通过直接测量接触表面之间的摩擦力来确定摩擦系数的方法。

常用的实验方法包括滑动摩擦实验、滚动摩擦实验和牵引摩擦实验。

通过实验测量可以获得真实的摩擦系数，并了解材料和润滑条件对摩擦的影响。

1.3 数值模拟数值模拟是一种基于计算机仿真的方法，通过建立数学模型和模拟运动过程来分析摩擦行为。

常用的数值模拟方法包括有限元分析和计算流体力学。

通过数值模拟可以模拟复杂的摩擦条件和运动状态，预测摩擦行为和优化设计。

二、润滑分析润滑在机械设计中起到减少摩擦、磨损和能量损失的作用，因此对润滑条件的分析和选择对于提高机械系统的可靠性和效率至关重要。

以下是一些常用的润滑分析方法：2.1 黏度分析黏度是润滑剂的重要性能指标之一，润滑剂的黏度越高，越能有效地减少摩擦和磨损。

黏度分析是通过测量润滑剂的黏度来评估其润滑效果的方法。

常用的黏度测量方法包括旋转黏度计和低温黏度测定仪。

2.2 润滑膜分析润滑膜是润滑剂在接触表面上形成的一层细薄润滑膜，能够隔离摩擦表面，减少直接接触，起到润滑和保护作用。

润滑膜分析是通过观察和测量润滑膜的厚度、组成和稳定性来评估润滑条件的方法。

常用的润滑膜分析方法包括红外分光光度法和电化学技术。

机械工程中的摩擦与润滑问题研究引言：摩擦与润滑是机械工程领域中一个重要而复杂的研究课题。

摩擦与润滑的研究几乎贯穿了机械工程的全过程，它与机械元件的寿命、能效、运行稳定性等方面息息相关。

本文将介绍摩擦与润滑的基本概念、研究方法以及在机械工程中的应用，希望能够为读者提供一些有关该领域研究的基础知识。

一、摩擦与润滑的基本概念在机械工程中，摩擦是物体相对运动时产生的阻力。

摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度、彼此之间的接触面积以及相互作用力有关。

而润滑是通过在物体表面形成一层润滑膜，减少物体间的摩擦，使运动更加顺畅。

润滑剂可以是液体、固体或气体，根据不同的摩擦降低机制，被分为润滑油、固体润滑剂和气体润滑剂。

在机械工程中，摩擦与润滑问题的研究主要包括磨损、摩擦系数、温度升高、摩擦学特性等方面。

通过研究摩擦与润滑的机制及规律，可以有效解决摩擦与润滑引起的能量损失、寿命缩短等问题，提高机械系统的性能和可靠性。

二、摩擦与润滑的研究方法摩擦与润滑的研究方法主要包括实验研究和理论分析两种。

1. 实验研究：实验研究是摩擦与润滑领域中最直接且常用的方法。

通过在实验室中设计各种实验装置，模拟不同工况下的摩擦与润滑过程，可以获得实验数据，分析物体间的接触表面、摩擦热、磨损情况等参数。

实验研究可以为理论分析提供数据支持，也可以通过改变实验条件，探索摩擦与润滑的机制和规律。

2. 理论分析：理论分析是摩擦与润滑研究中的另一种重要方法。

通过建立摩擦与润滑的数学模型，运用摩擦学、流体力学、材料力学等方法，推导出摩擦与润滑过程中的物理方程式，从而计算摩擦力、润滑膜厚度、磨损量等参数。

理论分析可以深入了解摩擦与润滑的机制和本质，为实际工程提供设计指导和优化建议。

三、摩擦与润滑在机械工程中的应用摩擦与润滑问题与机械工程的各个领域息息相关，在汽车、航空、船舶、工程机械等工业领域中都有广泛的应用。

1. 汽车工程：摩擦与润滑在汽车工程中起着至关重要的作用。