摩擦磨损及润滑概述
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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。
摩擦、磨损与润滑摩擦―、概述相互接触的物体、在接触面间产生的租止物体相对运动的现象称为摩擦。
由于摩擦而产生的阻力,称为摩擦力。
我们可以观察在机械运动中产生的摩擦,同时存在摩擦力、摩擦热和磨损三个现象。
其中:摩擦力属于运动副的一种力学特征;摩擦热是能量转换的一种形式。
磨损是摩擦表面物质转移的一种形式。
在机械运动中,发生相对运动的零件或部件统称为运动副,如轴与轴承、齿轮啮合、平面导轨、蜗杆与蜞轮、链条与链轮、带传动等。
这些运动剃在相对运动的同时都会发生摩擦,因此我们也称这些运动副为摩擦副。
摩擦是自然界普遍存在的现象,对人们的生活和生产都有着重要的作用。
如人们利用摩擦振动使提琴、胡琴发音。
有了摩擦人们才能走路,汽车、火车才能行驶,等等。
某些机械利用摩擦力来传递动力和运动,如摩擦压力机、摩擦离合器、带传动等。
但是,摩擦力也有它有害的方面,它对某些机械运动副起不良作用,主要有以下几点。
(1)消耗大量的功,机械运动中克服摩擦面间的摩擦力所作的功称为无用功,它大约占总消耗功的三分之一,从而降低了机械效率。
(2)造成磨损由于摩擦表面的直接接触,零件表面产生严重磨损。
降低机械的运动精度,间隙变大,出现振动和噪声,不仅影响机械的正常运转,同时还缩短了机械的寿命。
据统计,大约有80%的损坏零件是由于磨损造成的。
⑶产生热量,机槭设备运行中用来克服摩擦力损失的那部分能量转换成热能的形式散发出来。
其中一部分散发到空气中,另一部分来不及散发就使机械零件温度升高,降低机械强度,甚至产生热变形、热疲劳、热磨损,导致破坏机件精度,影响机械正常运转。
特别是在要求运动灵敏度高的部位,如数控机床的导轨,丝杠螺母、測量仪器等,热变形更会影响机械的工作精度和寿命。
摩擦会导致磨损,最终将破坏机槭的正常运转,这是一个客观规律。
滚动摩擦两接触物体沿接触表面滚动时的摩擦称为滚动摩擦。
滚动摩擦时,其接触处常常表现为点与点(如球形滚动轴承)或线与线(如圆柱滚子轴承)的摩擦。