第六章摩擦轮传动

润滑剂
气体（如空气或其他气态工作介质） 半固体（如润滑脂）
固体（如石墨、二硫化钼、聚四氟乙稀）
3 润滑 3.2 流体润滑机理简介
流体润滑可由流体动压（包括弹性流体 动压）和流体静压原理形成。
3 润滑
流体动压润滑 是利用摩擦副表面的相对运动，将流 体带进摩擦面间，自行产生足够厚的压力油膜把摩 擦面分开并平衡外载荷的流体润滑。显然，形成流 体动压润滑能保证两相对运动摩擦表面不直接接触， 从而完全避免了磨损，因而在各种重要机械和仪器 中获得了广泛的应用。
2.2.2稳定磨损阶段
零件经过跑合后磨损速度趋缓，处于稳 定状态， 这一阶段的时间即为零件的使 用寿命。
2 磨损及其过程 2.2.3剧烈磨损阶段 磨损量加大， 润滑状态恶化， 导 致零件迅速报废。
2 磨损及其过程
2 磨损及其过程
2.3 磨损分类
按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同把磨 损分为：
2 磨损及其过程
2.2.1跑合磨损阶段
在磨损初期， 由于新的摩擦副表面较粗糙， 真 实接触面积小，比压较大， 在开始的较短时间 内磨损量较大。经跑合后，表面凸峰高度降低， 接触面积增大，磨损速度减缓并趋向稳定。 初 期跑合是一种有益的磨损， 可利用它来改善表 面性能，提高使用寿命。
2 磨损及其过程
1.4.3边界摩擦
两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，使其处 于干摩擦和液体摩擦之间的状态，这种摩擦称为边界 摩擦。
1.4.4混合摩擦
处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态， 称为混合摩擦。
2 磨损及其过程
2.1 磨损
运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐 损失，这种现象称为磨损。
2.2 磨损过程
•滚动摩擦 两物体沿接触表面滚动时 的摩擦。
1 摩擦及其分类
1.2按摩擦副的运动状态分类 •静摩擦 两接触表面存在微观弹性位移 （相对运动趋势），但尚未发生相对运动 时的摩擦。
•动摩擦 两接触表面间存在相对运动时的 摩擦。
1 摩擦及其分类
1.3按摩擦是否发生在同一物体分类
•内摩擦 同一物体内各部分之间发生 的摩擦。
摩擦、磨损及润滑
概述：
摩擦现象是自然界中普遍存在的物理现象。对于 机器来讲，摩擦会使效率降低，温度升高，表面 磨损。过渡的磨损会使机器丧失应有的精度，进 而产生振动和噪音，缩短使用寿命。世界上使用 的能源大约有 1/3～1/2 消耗于摩擦。如果能够 尽力减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源。 另外，机械产品的易损零件大部分是由于磨损超 过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损， 则既减少设备维修次数和费用，又能节省制造零 件及其所需材料的费用。
1.磨粒磨损 2.粘着磨损 3.疲劳磨损（点蚀） 4.腐蚀磨损
2 磨损及其过程
2.3.1 磨粒磨损
由于硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物，在 摩擦过程中引起脱落的现象，称为磨粒磨损。实 验表明，当金属材料的硬度比磨粒的硬度大30％ 时， 被磨表面的磨损量就非常小。
减轻磨粒磨损的措施:
满足润滑条件，合理地选择摩擦副的材料、降低表面粗糙 度值以及加装防护密封装置等。
1 摩擦及其分类
两个相互接触的表面发生相对运动或具有相对运动 趋势时，在接触表面间产生的阻止相对运动或相对运动趋 势的现象称为摩擦。
摩擦的分类方法很多，因研究和观察的依据不同，其分类 方法也就不同。常见的分类方法有下列几种。
1.摩擦及其分类
1.1按摩擦副的运动形式分类
•滑动摩擦 两接触表面间存在相对滑 动时的摩擦。
•外摩擦 两个物体的接触表面间发生 的摩擦。
1 摩擦及其分类
1.4按摩擦副的润滑状态分类
干摩擦 流体摩擦 边界摩擦 混合摩擦
1 摩擦及其分类
1.4.1干摩擦
如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯 金属，这两个物体直接接触时的摩擦称为干摩擦。
1.4.2液体摩擦
两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开的 摩擦称为液体摩擦。
2 磨损及其过程
2.3.4 腐蚀磨损
在摩擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电 化学反应而产生物质损失的现象，称为腐蚀磨损。腐 蚀磨损可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀磨损、气蚀磨 损等。
实际上大多数磨损是以上述四种磨损形式的复 合形式出现的。
3 润滑
3 润滑
3.1 润滑剂分类
液体（如油、水及液态金属）
2 磨损及其过程
2.3.3疲劳磨损
这种形式的磨损常出现在滚动轴承、齿轮等高副中。当 接触表面受到很大的循环变化接触应力，经过一定工作循环 次数以后，可能在局部表面形成小块的甚至是片状的麻点或 凹坑，进而导致零件失效。这种失效形式称为表面疲劳磨损， 简称点蚀。
提高抗疲劳磨损的能力的措施：合理地选择材料及材料 的硬度，选择粘度高的润滑油，加入极压添加剂或及减小摩 擦面的粗糙度值等，可以提抗疲劳磨损的能力。
3 润滑
3.3 润滑方式
在选定润滑剂之后, 还要选用恰当 的润滑方式。 滑动轴承的润滑方式可
按下式求得的k值选取：
k p 3
式中, p为轴颈的平均压强, 单位为MPa；
v为轴颈的平均 圆周速度, 单位为m/s。
3 润滑
•当k≤2时, 若采用润滑脂润滑, 则用旋盖式油杯手工加油, 如
流体静压润滑 利用外部供油（气）装置，将一定压 力流体强制送入摩擦副之间，以建立压力油膜的润 滑称为流体静压润滑。
弹性流体动力润滑
3 润滑
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 润滑
生产实践证明，在点、线接触的高副机 构（齿轮、滚动轴承和凸轮等）中，也能建 立分隔摩擦表面油膜，形成动压润滑。但接 触区内压强很高（比低副接触大1000倍左 右），这就使接触处产生相当大的弹性变形， 同时也使其间的润滑剂粘度大为增加。考虑 弹性变形和压力对粘度的影响这两个因素的 流体动力润滑称为弹性流体动力润滑简称"弹 流"。其油膜厚度与压力分布如图所示。
2 磨损及其过程
2.3.2 粘着磨损
由于两摩擦表面间产生粘着现象使材料由一个表面转移到 另一个表面而造成的磨损，称为粘着磨损。胶合是粘着磨 损中最严重的形式，会造成大片金属被撕脱或表面间完全 “咬死”，是齿轮、蜗杆等传动的失效形式之一。
减轻粘着磨损的措施：合理地选择配对材料，采用 表面处理，限制摩擦表面的温度，控制压强及采用含有 油性极压添加剂的润滑剂等，都可减轻粘着磨损。