机械设计第2版陆凤仪第10章摩擦、磨损及润滑概论第10章摩擦、磨损及润滑概论课件教学.pptVIP

PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * * 3、固体润滑剂 固体润滑剂通常用在高温、高压、极低温、真空、强辐射、不允许污染以及无法给油等场合，但其减摩，抗磨效果一般不如润滑油脂。 固体润滑剂的材料有无机化合物、有机化合物及金属等。 无机化合物有石墨、二硫化钼、二硫化钨、硼砂、一氮化硼及硫酸银等。石墨和二硫化钼都是惰性物质，热稳定性好。 有机化合物有聚合物、金属皂、动物蜡、油脂等。属于聚合物的有聚四氟乙烯，聚氯氟乙烯、尼龙等。 金属有铅、金、银、锡、铟等。 固体润滑剂通常是以固体粉末、薄膜或复合材料等形式代替润滑油、脂，以达到润滑的目的。 固体粉末是利用涂抹的方法或利用气流将层状结构的石墨和二硫化钼输送到摩擦面上，这些粉末填满不平表面的波谷，使实际接触面积增大，最大压强减小，由于层间抗剪强度低，易于滑动，故摩擦系数也不高，也可将固体粉末分散于油或脂中使用； 薄膜是将固体润滑剂粉末和粘结剂(如丙烯树脂、酚醛树脂及环氧树脂等)，经喷镀、烧结、沉积、电泳等方法使它在摩擦表面上形成一层薄膜，其作用类似边界摩擦的边界膜； 复合材料是将固体润滑剂粉末和其它固体(如塑料粉、金属粉)混合、压制、烧结而成，或将润滑剂经压制、烧结等工序制成摩擦面，将其固结或镶嵌在金属表面上。 4、气体润滑剂 空气、氢气、氦气、水蒸汽、其它工业气体以及液态金属蒸气等都可作为气体润滑剂。最常用的为空气，它对环境没有污染。气体润滑剂由于粘度很低(例如空气的粘度只有AN—15号机械油粘度的1/5000)，所以摩擦阻力极小，温升很低，故特别适用于高速场合。又由于气体的粘度随温度变化很小，所以又能在低温(－200℃)或高温(2000℃)环境中应用。但气体润滑剂的气膜厚度和承裁能力都较小，例如空气润滑时，气膜厚度只有油膜厚度的l/50～1/200。 （二）润滑剂的主要性能指标 1、粘度 粘度是液体润滑剂最重要的物理性能，它是衡量液体内摩擦力大小的指标。粘度愈大，内摩擦力愈大，流动性愈小。粘度是选择液体润滑剂的主要依据。 ?——流体单位面积上的剪切阻力，即切应力； ——流体沿垂直于运动方向(即沿图中y轴方向或流体膜厚度方向)的速度梯度； “－”号表示u 随y 的增大而减小； η——比例常数，即流体的动力粘度。 牛顿粘性流体摩擦定律(简称粘性定律)；凡是服从这个粘性定律的流体都叫牛顿流体。 国际单位制(SI)中，动力粘度单位为1N.s／m2或1Pa.s(帕.秒)。 绝对单位制(C.G.S.)中，动力粘度单位为1dyn.s/cm2，叫1P(泊)。 百分之一P称为cP(厘泊)，即1P=100cP。 换算关系可取为：1P=0.1Pa.s，1cP=0.001Pa.s。 （1）动力粘度 （2）运动粘度 流体的动力粘度η(单位为Pa.s)与同温度下该流体密度ρ(单位为kg/m3)的比值表示粘度，称为运动粘度ν，单位为m2/s (SI制) ，即 C.G.S.制中，运动粘度单位为St(斯)，1St=1cm2/s。百分之一St称为cSt(厘斯)。 换算关系可取为：1St=100cSt=10－4m2/s， 1cSt=10－6m2/s=1mm2/s GB/T 314—1994规定采用润滑油在40 ℃时的运动粘度中心值作为润滑油的牌号。润滑油实际运动粘度在相应中心粘度值的±10％偏差以内。 （4）温度和压力对粘度的影响 ： 润滑油粘度受温度影响的程度可用粘度指数VI表示。粘度指数值越大，表明粘度随温度的变化越小，即粘—温性能越好。 VI≤35为低粘度指数； VI35～85为中粘度指数； VI85～110为高粘度指数； VI110为很高粘度指数。 图10-24 几种全损耗系统用油的粘—温曲线 润滑油的粘度，随温度的升高而降低。 压力对流体的影响有两方面。 一是流体的密度随压力增高而加大，不过对于所有的润滑油来说，压力在100MPa以下时，每增加20MPa的压力，油的密度才增加1％。因此在实际润滑条件下这个影响可以不予考虑。 另一是压力对流体粘度的影响，这只有在压力超过20MPa时，粘度才随压力的增高而加大，高压时则更为显著。因此在一般的润滑条件下也同样不予考虑。 但在弹性流体动压润滑中，这种影响就变得十分重要。例如在齿轮传动中，啮合处的局部压力可能高达4000MPa，那时矿物油已不再像液体而更像蜡状的固体了。 对于一般矿物油的粘—压关系，