机械设计基础第02章.pptVIP

第二讲主要内容 第二章 润滑与密封 2.1 摩擦与磨损 2.2 润滑 2.3 密封 机械设计基础 第二章 润滑与密封（2学时） 重 点: 摩擦与磨损、润滑、密封难 点： 润滑、密封 第二章 润滑与密封概述 2.1 摩擦与磨损 摩擦、磨损、润滑和密封是普遍存在现象。有摩擦就有磨损（摩擦 产生磨损）。磨损终会导致失效。为了减少摩擦降低磨损，常采用润 滑，为了保证润滑需采用密封。 2.1.1 摩擦 四种摩擦状态：干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦 1、干摩擦 两物体滑动表面之间无任何润滑剂或保护膜。(图2.1a) 2.1 摩擦与磨损 干摩擦功耗大、磨损严重。 摩擦力库伦定律： F=f FN f---摩擦系数； FN ---法向力 适合粗糙表面，当表面光滑到一定程度时，表面越光滑，摩擦力越大 滑动速度大时还与速度有关。 2、流体摩擦 两摩擦表面被一流体层（液体或气体）隔开。(图2.1b) 3、边界摩擦 两摩擦表面间存在着一层极薄（有的只有一两层分子厚）的起润滑作 用的膜（称为边界膜）的状态称为边界摩擦。（图2.1c） 4、混合摩擦 在实际使用中，有较多的摩擦副处于干摩擦、流体摩擦、边界摩擦的 混合状态，称为混合摩擦。（图2.1d) 不同状态下的摩擦系数见表2.1。 2.1.2 磨损 1、磨损过程 （1）、跑合磨损阶段 （2）、稳定磨损阶段 （3）、剧烈磨损阶段 2.1 摩擦与磨损 2、磨损分类 （1）、粘着磨损 轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、 咬死五级。 减轻粘着磨损措施： A、合理选择摩擦副材料，如选择 异种金属采用表面处理等。 B、采用含有油性和极压添加剂的润滑剂 C、限制摩擦表面的温度 D、控制压强。 （ 2.1 摩擦与磨损 2）、磨粒磨损 由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒。 3）、表面疲劳磨损 受交变接触应力的摩擦副，在其表面上形成裂纹而逐步扩展与相互连接表层金属脱落，形成许多月牙形浅坑（又称麻坑），这种现象称为表面接触疲劳磨损，又称点蚀。（图1.1） 2.1 摩擦与磨损 提高摩擦副的接触疲劳寿命，除应合理选择摩擦副材料外，还应注意： 1）、合理选择摩擦表面的粗糙度； 2）、合理选择润滑油的粘度; 3）、合理选择表面硬 （4）、腐蚀磨损 在摩擦过程中，摩擦表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。 2.2 润滑 2.2.1 润滑剂的性能与选择 润滑剂的种类：润滑油、润滑脂、固体润滑剂（如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等）、气体润滑剂（空气、氢气、水蒸气等）。应用最广的是润滑油、润滑脂。 1、润滑油 润滑油分三类：动植物油、矿物油和化学合成油。 粘度：液体流动时内摩擦阻力的大小。粘度越大内摩擦阻力越大，流动性越差。 2.2.1 润滑剂的性能与选择 牛顿提出，液体作层流动时层面间剪切应力的大小与速度梯度成正比，即 τ=－ηdu/dy η为比例常数，称为粘度，也叫动力粘度。 粘度可分动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏）三种，常用的运动粘度。 1）、动力粘度η 对1立方米的液体，