摩擦与磨损全课件第5章 润滑1课件
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第五章 边界润滑(Boundary lubrication )概述当摩擦表面完全被粘性液体(或气体)分隔开时称为流体润滑,其摩擦系数 与润滑剂的粘度有关。
如果保持流体润滑状态,那末,摩擦表面(金属)间不会 互相接触,也就不会产生磨损。
但事实上失效总是会发生的。
也就是说一般情况 下很难长时间实现流体润滑状态。
那么在难以保持流体润滑的时候如何来避免失 效,这就是我们要研究的边界润滑状态。
边界润滑的特点是与润滑剂的物理性质没有直接联系,而与固体界面的化学 性质有关。
边界润滑状态下的摩擦系数,只取决于摩擦表面的性质和边界膜的结构形 式,而与润滑剂的粘度无关。
一般意义上的“干摩擦”,固体表面常因暴露在大气中而被氧化,覆盖其上 的氧化膜也有一定的润滑作用,因此,实质上是边界润滑条件下的摩擦。
从这个 意义上讲,除了流体润滑之外的状态都可以认为是边界润滑状态。
边界膜包括:物理吸附膜与表面的附着强度取决于吸附热。
与表面间的结合力为 范德华力。
化学吸附膜介质与表面间有电子交换,与表面间为化学键结合。
化学反应膜介质与表面发生原子交换。
5.1边界润滑的特征斯特里贝克(Stribeck )图(图5-1 )表示了边 界润滑与流体润滑的区别。
曲线的右侧部分,摩擦系数是其横坐标(润滑 剂粘度x 滑动速度)/载荷 )这个变量的函数。
而将速度减小,载荷加大,按右面曲线的函数,应 该画出如虚线所示指向坐标原点的直线。
但实际情 况并非如此,而是摩擦系数增大,且与横坐标的变 量无关。
基本上是定值。
这种现象的发生,首先是因为发生了固体表面间的接触, 然后摩擦面的一部分进入边界润滑图5-1斯特里贝克图润滑剂粘度X 滑动速度 载荷状态。
于是曲线的左侧基本成为完全的边界润滑。
5.2边界润滑理论边界润滑不像流体润滑那样具有完整的理论体系,而是‘没有这样的理论体系'但是已经有一些学者从实验得出了一些理论。
现分别介绍于后:521哈代(Hardy)的边界润滑理论及其试验哈代的实验是以直链状的石蜡、脂肪酸和酒精作为润滑剂,测量玻璃球、钢球和铋球与各自的这些平面相摩擦。