(54)--摩擦、磨损机械设计机械设计.pdf

PART01

摩擦

定义

两个接触表面作相对运动或有相对运动趋势时，阻止其产

生相对运动的现象；

摩擦是引起能量损耗的主要原因

摩擦的二重性

•消极影响：消耗能源；

破坏精度（包括磨损和爬行）；

增大噪声

•积极作用：驱动(摩擦轮、带传动）

缓冲（宇航员座椅）

自锁、制动（如汽车、拖拉机的摩擦制动器等）

分类

内摩擦

微观宏观

外摩擦

是否相对运动静摩擦滑动摩擦

动摩擦位移形式滚动摩擦

干摩擦

边界摩擦

滑动摩擦

流体摩擦

混合摩擦

1、干摩擦

表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时

的摩擦。通常将未经人为润滑的摩擦状态当作“干

摩擦”处理。两零件表面直接接触后，因为微观局

部压力高而形成许多冷焊点，运动时被剪切。

→功耗↑磨损↑温度↑→烧毁轴瓦

2、边界摩擦

运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,起到一

定润滑作用，但由于边界膜较薄，因此磨损不可避免。

摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能即化学性质。

边界摩擦摩擦系数f≈0.1；(膜厚比λ≤1)

越大，油膜承载比例越大，f也就越小。



3、流体摩擦

流体摩擦：指运动副的摩擦表面被润

滑膜完全隔开（λ3～4）

摩擦性质取决于流体内部分子间粘性

阻力的摩擦。

流体摩擦时的摩擦系数最小

（f0.001～0.008），无磨损产生。

4、混合摩擦

混合摩擦：摩擦表面间处于边

界摩擦和流体摩擦的混合状

态（1～3）。

混合摩擦能有效降低摩擦阻力，

其摩擦系数比边界摩擦时要小

得多。

PART02

磨损

定义

运动副之间的摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移；

磨损是造成零件失效和材料损耗的主要原因

磨损的二重性

•消极影响：磨损会影响机器的效率，降低工作的可靠性，甚至

促使机器提前报废。

•积极作用：工程上利用磨损进行精加工作业，如精加工中的磨

削及抛光，机器的磨合等。

磨损的过程

1、磨合阶段：

表面轮廓峰的形状变化

表面材料被加工硬化

§2、稳定磨损阶段:

代表零件使用寿命的长短。

§3、剧烈磨损阶段:即将报废阶段。经稳定磨损后，零件表

面破坏，运动副间隙增大→动载振动→润滑状态改变→温升

↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效。力求缩短磨合期，

延长稳定磨损期，

结论：

推迟剧烈磨损的到来。

磨损的分类

粘附磨损

磨粒磨损

疲劳磨损

磨损机理