摩擦(课件)..doc

摩擦、磨损和润滑 各种运动的机器零件，在工作过程中，都要发生摩擦和磨损。为了减少机器零件的摩擦和磨损，通常有效的方法是在发生摩擦的零件表面之间添加润滑剂。因此，对于机器维护和修理人员来说，必须具备一定的有关摩擦、磨损和润滑等方面的一些基本知识，以便能更有效地做好机器的维护和维修工作。 第一节 摩擦的本质和摩擦的种类 一、摩擦的本质 摩擦是两个物体彼此有相对运动或有相对运动的趋势时相互作用的一种特殊形式，它发生在两个摩擦物体的接触面上，其所呈现的阻力称为摩擦力。摩擦力的特征就是阻碍两个摩擦物体间的相对运动，甚至阻止了运动的发生。 二、摩擦的种类 根据摩擦物体的运动状态，摩擦分为静摩擦和动摩擦两大类。静摩擦的摩擦系数总是要比动摩擦的摩擦系数大一些。 根据摩擦物体的运动方式，摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦两大类。 根据摩擦物体的表面润滑程度，摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半干摩擦和半液体摩擦等五种。 1、干摩擦 在两个滑动摩擦的表面之间，由于不加润滑剂，因而使两表面直接接触，这时的摩擦称为干摩擦。 2、界限摩擦 在两个滑动摩擦表面之间，由于润滑剂供应非常不足，根本无法建立液体摩擦，而只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的“绒毛”状油膜，这层油膜能牢固地吸附在金属的摩擦表面上，这时，相互接触的不是摩擦表面本身（或有个别点直接接触）而是表面的油膜。这种油膜润滑状态下的摩擦是液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限，所以称为界限（临界或边界）摩擦。机器在启动和制动时，各对摩擦表面间都可能发生界限摩擦。 3、液体摩擦 在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，这时的摩擦不是发生在两摩擦表面上，而是发生在润滑剂的内部，所以称为液体摩擦。液体摩擦时摩擦表面不发生磨损。 在一切机器零件的摩擦表面上，必须尽力建立液体摩擦，只有这样才能延长零件的使用寿命。一般滑动轴承在正常工作和润滑条件下能获得液体摩擦。 4、半干摩擦和半液体摩擦 半干摩擦是指摩擦表面上同时存在着干摩擦和界限摩擦的情况，半液体摩擦是指在摩擦表面上同时存在着液体摩擦和界限摩擦的情况。半干摩擦和半液体摩擦都叫混合摩擦。半干摩擦较接近干摩擦，半液体摩擦较接近液体摩擦。半干和半液体摩擦常在以下几种情况下发生：机器启动和制动时；机器在作往复运动和摆动时；机器的速度和负荷剧烈变化时；机器在高温和高压下工作时；及其所用的润滑剂粘度过小和供应不足时。 磨损的种类和磨损的规律 机器零件在工作过程中，由于摩擦而引起零件表面层材料的破坏，这种现象就称为磨损。 根据磨损延续时间的长短，它可分为自然磨损和事故磨损两类。 1、自然磨损 自然磨损是指机器零件在正常工作条件下，在相当长的时间内逐渐产生的磨损。这种磨损的特点是，其磨损量是均匀地、逐渐地增加的，它并不引起机器工作能力过早地或迅速地降低。由于这种磨损是一种不可避免的自然现象或正常现象，所以称它为自然磨损或正常磨损。 自然磨损是由于下列因素造成的：①零件配合表面摩擦力的作用②冲击负荷的作用③高温氧化的作用④介质的化学和电化学腐蚀的作用等。 自然磨损可分为机械磨损、氧化磨损和腐蚀磨损等三种，其中以机械磨损为最主要。因此，润滑工作的目的就是为了减少机器零件在工作过程中的机械磨损。 2、事故磨损 事故磨损是指机器零件在不正常的工作条件下，在很短的时间内产生的磨损。这种磨损的特点是，其磨损是不均匀地、迅速地增加的，它会引起机器工作能力过早地或迅速地降低，甚至会突然发生机器或零件的损坏事故，所以称它为事故磨损或不正常磨损。 事故磨损是由于下列因素造成的：机器构造有缺陷，零件材料的质量低劣，零件的制造和加工不良，部件或机器的装配或安装不正确，违反机器的安全技术操作规程和润滑规程，修理不及时或修理质量不高，以及其他意外的原因等。在一般的情况下，当自然磨损达到一定的极限之后，而没有及时地进行修理，这是发生事故磨损的主要原因。因此，为了防止事故磨损的发生，就必须首先了解和掌握磨损的变化规律。 磨损的规律 机器在工作过程中，其中各个零件的磨损速度是不同的，但是他们之间仍然有着共同的变化规律。 图3中所示为机器中常见的轴颈和轴承组合件的磨损前后配合间隙的变化情况，这种组合件的磨损变化规律可用图4所示的磨损曲线来表示。图中曲线段I表示组合件在新装配或修理好后的试车初磨（跑合）期，在这段时期内曲线急剧上升，表示组合件在试车的初期内的磨损速度较大，这是由于零件在加工时所得到的最初不平度最容易被破坏、擦伤或磨平而形成新的不平度的结果，这时的间隙由刚装配好的初始间隙（或公称间隙）Δ初始增大到Δ初磨，当曲线趋近A点