机械设计4第四章摩擦磨损和润滑概述
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第四章 摩擦、磨损及润滑概述 二、选择题:1 零件表面在混合润滑状态时的摩擦系数比液体润滑状态时的摩擦系数 A 。
A 大;B 小;C 可能大,可能小;D 相等。
2 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损,下列措施中, A 是不合理的。
A 降低表面粗糙度;B 增大润滑油粘度;C 提高表面硬度;D 提高相对滑动速度。
★ 单项选择题。
1. 两摩擦表面间的膜厚比λ>3-5时,其摩擦状态为 AA.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦 2. 动力粘度η的c.g.s 制(绝对单位制)单位为AA.泊(P )B.厘斯(cSt )C.恩氏度(E )D.帕.秒(Pa.s ) 3. 当压力加大时,润滑油的粘度AA.随之加大B.保持不变C.随之降低D.升高或降低视润滑油性质而定 4. 两摩擦表面间的膜厚比λ=0.4-3时,其摩擦状态为CA.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦5. 两摩擦表面被一层液体隔开,摩擦性质取决于液体内部分子间粘附阻力的摩擦状态称为CA.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦 三、判断题:★ 判断题(每题10分,共50分)。
1. 润滑油的润滑性不同于油的粘度,它表征油膜与金属的吸附能力的强弱。
A.正确 B.错误2. 润滑油的粘度一般随油温度的升高而减小。
A.正确 B.错误3. 边界摩擦润滑的物理吸附膜的吸附强度高于化学吸附膜。
A.正确 B.错误4. 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的吸附能力。
A.正确 B.错误5. 两个具有楔形间隙的平板,当间隙内油量足够,无论相对速度方向如何,只要相对速度足够大就能产生流体动压效应。
A.正确 B.错误第五章 螺纹联接和螺旋传动 二、选择题:1 一螺栓联接拧紧后预紧力为Q P ,工作时又受轴向工作拉力F ,被联接件上的残余预紧力为Q P ′,则螺栓所受总拉力Q 等于 D 。
(C b /(C b +C m )为螺栓的联接相对刚度) A Q P +F ; B Q P ′+F ;C Q P + Q P ′;D Q P ′+F ×C b /(C b +C m )。
机械设计教案(68)第四章 摩擦、磨损及润滑概述大纲要求:了解机械零件的润滑状态;了解机械零件的摩擦与磨损规律;掌握常用润滑 材料和润滑方式;了解常用密封方法和密封件的性能与选用。
(2+1 学时) 重点内容:机械零件的摩擦状态、磨损规律。
常用润滑油和润滑脂的主要性能指标及选 用原则。
常用润滑方式。
常用密封方法。
常用密封件的性能及选用。
§4―1 摩擦学发展概况Jost 的报告,Tribology诞生,摩擦学研究得到世界各国的广泛重视,成果丰硕。
§4―2 摩擦静摩擦 滚动摩擦摩擦 摩擦 干摩擦动摩擦 滑动摩擦 边界摩擦流体摩擦 混合摩擦边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦膜厚比λ≤ 1 λ > 3 1 ≤λ≤ 3F.P.Bowden ,Tabor在 1945年提出摩擦的粘着理论,1963 年又进一步提出修正的粘着 理论。
目前可以解释很多摩擦现象。
边界摩擦理论认为:边界膜 吸附膜 物理吸附膜 (靠润滑油中的极性分子形成――油性)化学吸附膜 (靠润滑油中的化学键结合形成)反应膜(靠润滑油中的 S、P、Cl等与金属表面的化学反应形成――极压性)维持边界膜是相互运动的摩擦表面所必需的,否则将会产生剧烈摩擦。
吸附膜 只在较低温度下存在。
反应膜 只在较高温度下(通常 150 o C~200 o C)才能生成。
反应膜牢固,但有腐蚀性。
添加剂的合理应用 ,见图4-10流体润滑(液体润滑) 动压液体润滑 (滑动轴承中讲述)静压液体润滑§4―3 磨损磨损的一般规律 ,图 4-6 ――磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段 跑合(磨合)的重要性――有合适的磨合期,按一定的规程进行缓慢、逐级加载,并注 意润滑油的清洁,防止磨粒磨损。
磨损按其机理可分为:粘附磨损磨粒磨损机械设计教案(68)疲劳磨损冲蚀磨损(流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损)腐蚀磨损(机械化学磨损)§4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法(一)润滑剂1.润滑油润滑油的种类润滑油的主要性质指标:⑴ 粘度――表征润滑油流动时的内部阻力。
机械设计中的摩擦磨损和润滑摩擦磨损和润滑是机械设计中的重要方面,这两个因素对机械设备的性能和寿命有着重要影响。
本文将探讨摩擦磨损和润滑在机械设计中的作用和常见应用。
一、摩擦磨损的概念和分类摩擦磨损是指两个物体之间相对运动时由于接触表面之间的摩擦而引起的材料的消耗和表面损伤现象。
摩擦磨损可以分为磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损三种类型。
1. 磨损:磨损是两个物体之间的相对运动导致因摩擦产生的材料表面的剥落,导致机械件的尺寸变化和表面的形貌改变。
2. 疲劳磨损:疲劳磨损是指由于周期性或反复相对运动引起的机械件表面的微裂纹,最终导致疲劳断裂。
3. 腐蚀磨损:腐蚀磨损是在润滑条件不良的情况下,湿润介质中的化学腐蚀作用导致的磨损。
二、机械设计中的摩擦磨损控制方法为了减少机械设备的摩擦磨损,降低机械件的磨损速率,保证设备的正常工作和寿命,需要使用合适的摩擦磨损控制方法。
1. 表面处理:通过表面处理,如材料表面的加工硬化、表面喷涂、镀层和涂层等,可以增加机械件的硬度和降低磨损。
2. 润滑:润滑是减少摩擦磨损的有效方法,通过在接触面上形成润滑膜,可以降低摩擦系数和磨损率。
常见的润滑方式有干润滑、液体润滑和混合润滑等。
3. 选用合适材料:在设计中选择抗磨材料,如高硬度材料、耐磨合金材料等,可以有效减少磨损。
三、润滑在机械设计中的应用润滑在机械设计中起着至关重要的作用,它可以降低机械设备的能量损耗和磨损,提高机械传动效率和使用寿命。
1. 润滑油:润滑油是机械润滑的一种常用方式,润滑油能够在机械件接触面形成润滑膜,降低表面之间的摩擦和磨损。
根据使用条件和要求的不同,可选用润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。
2. 润滑系统:润滑系统是机械设计中常见的应用之一,它可以在机械运行过程中持续提供润滑油或润滑脂,并保持一定的油膜厚度,减少磨损,并实时监测润滑状态。
3. 润滑剂选择:在机械设计中,润滑剂的选择十分关键。
根据使用条件和要求,需考虑润滑剂的温度范围、粘度、氧化安定性等特性,以确保润滑剂的良好性能。
第4章 摩擦、磨损及润滑概述4.1 复习笔记把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为摩擦学。
摩擦是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象,磨损是伴随摩擦而产生的必然结果,是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移;润滑是降低摩擦,减轻磨损所应采取的措施。
一、摩擦在正压力作用下相互接触的两物体受切向外力的影响而发生相对滑动,或者有相对滑动的趋势时,在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力,这一自然现象称为摩擦。
1.摩擦的分类(1)发生在物质内部,阻碍分子相对运动的内摩擦。
(2)当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时,在接触表面上产生阻碍相对滑动的外摩擦。
其中,仅有相对滑动趋势的摩擦叫做静摩擦;相对滑动进行中的摩擦叫做动摩擦。
2.动摩擦根据位移形式的不同可分为滑动摩擦和滚动摩擦;3.滑动摩擦根据摩擦面间存在润滑剂的情况可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦及混合摩擦。
边界摩擦、混合摩擦及流体摩擦都必须具备一定的润滑条件,所以相应的润滑状态常分别称为边界润滑、混合润滑及流体润滑。
可用膜厚比来大致估计两滑动表面所处的摩擦(润滑)状态,即λ=式中,为两滑动粗糙表面间的最小公称油膜厚度;、分别为两接触表面min h 1q R2q R 形貌轮廓的均方根偏差。
一般认为边界摩擦(润滑)状态;混合摩擦(润滑)状态;流体摩1λ≤13λ≤≤3λ>擦(润滑)状态。
①干摩擦:表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。
修正后的黏附理论认为,做相对运动的两个金属表面间的摩擦系数为=f B nsy F f F τσ==界面剪切强度极限两种金属集体中较软的压缩屈服极限当两金属界面被表面膜分隔开时,为表面膜的剪切强度极限;当剪断发生在较软Bj τ金属基体内时,为较软金属基体的剪切强度极限;若表面膜局部破裂并出现金属粘Bj τB τ附结点时,将介于较软金属的剪切强度极限和表面膜的剪切强度极限之间。
Bj τ②边界摩擦:当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开、摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。
第4章摩擦、磨损及润滑概述一、选择题1.温度升高时,滑润油的粘度()。
A.随之升高B.随之降低C.保持不变D.可能升高也可能降低【答案】B【解析】润滑油的粘度随温度和压力而变化,润滑油的粘度一般随温度的升高而降低。
2.为了减轻摩擦表面的疲劳磨损,下列措施中()不是正确的措施。
A.合理选择表面粗糙度B.合理选择润滑油粘度C.合理选择表面硬度D.合理控制相对滑动速度【答案】D【解析】疲劳磨损是指由于摩擦表面材料微体积在重复变形时疲劳破坏引起的机械磨损。
与相对滑动速度无关。
3.粘度较低的润滑油适合()的场合。
A.载荷较大B.速度较高C.温度较高D.表面粗糙度较大【答案】B【解析】载荷较大,工作温度较高时宜选用高黏度的润滑油;速度较高的场合宜选用黏度较低的润滑油。
4.流体的粘度是指流体的()。
A.强度B.刚度C.流动阻力D.油性【答案】C【解析】粘度是流体流动时内摩擦力的量度。
5.润滑油牌号L-AN100中的100是表示这种润滑油()的平均值。
A.动力粘度B.条件粘度C.运动粘度D.闪点【答案】C【解析】牌号采用的是润滑油在40°C时的运动粘度中心值。
6.两相对滑动的接触表面,依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为()。
A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦【答案】D【解析】当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开、摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦称为边界摩擦。
二、填空题1.根据磨损机理,磨损可分为______、______、______和______。
【答案】粘附磨损;磨粒磨损;疲劳磨损;流体侵蚀磨损【解析】粘着磨损是零件运转过程中,表面微凸体发生接触导致的材料转移;磨粒磨损是由于磨粒在金属表面产生微切削导致的磨损现象;疲劳磨损是摩擦表面材料微体积在重复变形时疲劳破坏而引起的机械磨损;流体侵蚀磨损是指由液流或气流的冲蚀作用引起的机械磨损。
2.一个零件的磨损大致可以分为______磨损、______磨损、______磨损三个阶段,在设计或使用时,应力求______、______、______。
摩擦、磨损及润滑概述一 选择题(1) 摩擦副表面为液体动压润滑状态,当外载荷不变时,摩擦面间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而 B 。
A. 变薄B. 增厚C. 不变(2) 两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 B 。
A. 干摩擦B. 边界摩擦C. 混合摩擦D. 液体摩擦(3) 减少磨损的方法有很多种,其中 D 是错误的。
A. 选择合适的材料组合B. 改滑动摩擦为滚动摩擦C. 生成表面膜D. 增加表面粗糙度E. 建立压力润滑油膜(4) 各种油杯中, C 可用于脂润滑。
A. 针阀油杯B. 油绳式油杯C. 旋盖式油杯(5) 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损,下列措施中, D 是不合理的。
A. 降低表面粗糙程度B. 增大润滑油粘度C. 提高表面硬度D. 提高相对滑动速度(6) 摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚比λ值为 B 时 ,为混合润滑状态;λ值为 C 可达到液体润滑状态。
A. 0.35B. 1.5C. 5.2(7) 摩擦与磨损最小的摩擦状态是 D ,摩擦与磨损最大的摩擦状态是 A 。
A. 干摩擦B. 边界摩擦C. 混合摩擦D. 液体摩擦(8) 已知某机械油在工作温度下的运动黏度s mm /202=ν,该油的密度ρ为3/900m kg ,则其动力黏度为 D s Pa ⋅。
A. 18000B. 45C. 0.0018D. 0.018(9) 在一个零件的磨损过程中,代表使用寿命长短的是 B 。
A. 剧烈磨损阶段B. 稳定磨损阶段C. 磨合阶段D. 以上三个阶段之和(10) 润滑脂是 A 。
A. 润滑油与稠化剂的混合物B. 金属皂与稠化剂的混合物C. 润滑油与添加剂的混合物D. 稠化剂与添加剂的混合物(11) 对于齿轮、滚动轴承等零件的润滑状态,应采用 C 理论。
A. 流体动力润滑B. 流体静力润滑C. 弹性流体动力润滑D. 极压润滑(12) 采用含有油性和极压添加剂的润滑剂,主要是为了减少 A 。