17 润滑与密封
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第三章机械设备的润滑和密封第一节摩擦、磨损和润滑概述摩擦-两个接触的物体在外力作用下发生相对运动时,在接触表面上产生切向运动阻力的一种物理现象;磨损-是摩擦的结果;润滑-是降低、减少磨损的重要措施。
摩擦的类型:按相对运动表面润滑情况,摩擦分为:干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。
1.干摩擦:两摩擦表面直接接触,表面间无任何润滑剂的摩擦。
实际工程中不存在真正的干摩擦,表面有氧化膜、多少也会是有润滑剂分子的气体润滑;机械技术中,通常把未经人为润滑的摩擦状态看做干摩擦。
2.边界摩擦:两摩擦表面间被吸附在表面的边界膜所隔开的摩擦。
润滑剂在摩擦面有吸附或化学反应生成一层边界膜,边界膜直接传递载荷时摩擦;两摩擦面由吸附着的很簿的边界膜隔开,摩擦表面仍会有一定的摩擦功耗和磨损;边界膜很薄,小于摩擦面的不平度;边界膜:物理吸附膜、化学吸附膜化学反应膜。
3.流体摩擦:两摩擦表面间被流体完全隔开的摩擦。
如油膜厚度较大,两摩擦面被液体层完全隔开,表面微观凸峰不直接接触,形成液体摩擦;可避免磨损,摩擦仅发生在油层内部,摩擦因素很小。
(理想的摩擦-- 液体膜)4.混合摩擦:两摩擦表面间处于边界摩擦与流体摩擦之间的混合状态。
摩擦面有润滑油,但不足形成液体摩擦,就可能形成边界、液体摩擦并存;或局部粗糙凸峰接触,形成干摩擦,其余为边界、液体摩擦,则干、边界、液体摩擦共存。
典型的磨损过程(三阶段):磨合磨损过程: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;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;剧烈磨损阶段:经稳定磨损后,零件表面破坏,运动副间隙增大T动载、振动T润滑状态改变T温升磨损速度急剧上升T直至零件失效。
磨损分类:根据磨损机理可分为1)粘着磨损形成:边界摩擦,载荷大,速度高,边界膜破坏,表面尖峰接触。