机械设计第四章

1、n 在看在看PPT之前，最好已经是将之前，最好已经是将机械设计机械设计完整完整的复习了一遍，这样看起来才有重点；的复习了一遍，这样看起来才有重点；n PPT仅供参考，不能过于依赖，复习仍然以课本仅供参考，不能过于依赖，复习仍然以课本和作业为主，认真看书和布置的作业；和作业为主，认真看书和布置的作业；n 作业题目和例题一定要作业题目和例题一定要动手动手做，不能只是一味的做，不能只是一味的看，合住书自己做一遍效果才是最真实的；看，合住书自己做一遍效果才是最真实的；n 该背的公式现在就开始背，每天背一个也行，到该背的公式现在就开始背，每天背一个也行，到下周末就成就感无限了；下周末就成就感无限了；n

2、一定要抓紧时间，利用一切可以利用的时间，爆一定要抓紧时间，利用一切可以利用的时间，爆发一切可以爆发的小宇宙。发一切可以爆发的小宇宙。写在前面的话写在前面的话第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑Page 3第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑摩擦的种类及其基本性质边界摩擦润滑磨损干摩擦流体摩擦润滑膜厚比与润滑状态Page 4重点：重点：l 各种摩擦及磨损的机理、物理特征及其影响因素第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑Page 5第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质摩 擦外摩擦内摩擦Page 6

3、第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质摩 擦动摩擦静摩擦Page 7第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质摩 擦滚动摩擦滑动摩擦Page 8第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质摩 擦干摩擦流体摩擦边界摩擦混合摩擦Page 9第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑干摩擦n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质干摩擦干摩擦是指表面间无任何润滑剂是指表面间无任何润滑剂或保护膜的

4、纯金属接触时的摩擦。或保护膜的纯金属接触时的摩擦。Page 10第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑边界摩擦n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质边界摩擦边界摩擦是指摩擦表面被吸附在是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。时的摩擦。Page 11第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑流体摩擦n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质流体摩擦流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开，摩是指摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的擦

5、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，且不摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生，是理想的摩擦状态。会有磨损产生，是理想的摩擦状态。Page 12第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑混合摩擦n 4.1 摩擦的种类及其基本性质摩擦的种类及其基本性质混合摩擦混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降流体摩擦的混合状态。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低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。小得多。Page 13第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.2

6、 干摩擦干摩擦机械摩擦啮合理论机械摩擦啮合理论简单粘着理论简单粘着理论结论：结论：15MrBBNrscscFAFA软金属剪切强度极限硬金属压缩屈服极限Page 14第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.3 边界摩擦润滑边界摩擦润滑摩摩擦擦干摩擦干摩擦边界摩擦边界摩擦流体摩擦流体摩擦混合摩擦混合摩擦润滑润滑条件条件边界润滑边界润滑流体润滑流体润滑混合润滑混合润滑Page 15第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.3 边界摩擦润滑边界摩擦润滑物理吸附膜物理吸附膜化学吸附膜化学吸附膜化学反应膜化学反应膜靠分子引力形成靠化学键连接靠化学反应常温、轻载、低速常温、轻载

7、、低速中温、中载、中速中温、中载、中速高温、重载、高速高温、重载、高速添加添加油性油性添加剂添加剂添加添加极压性极压性添加剂添加剂Page 16第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4 磨损磨损磨损过程磨损过程Page 17第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4 磨损磨损磨损 基本类型粘着磨损磨粒磨损表面疲劳磨损腐蚀磨损Page 18第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.1 粘着磨损粘着磨损 当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处发生发生“冷焊冷焊”后，在相对滑动时，材料从后，在相对滑动时，材料从一个

8、表面迁移到另一个表面，便形成了粘一个表面迁移到另一个表面，便形成了粘着磨损（粘附磨损）着磨损（粘附磨损）n 4.4 磨损磨损粘着磨损Page 19第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.1 粘着磨损粘着磨损n 4.4 磨损磨损粘着磨损 剪切破坏发生在剪切破坏发生在界面上界面上，表面材料表面材料转移转移 剪切破坏发生在剪切破坏发生在软金属浅层软金属浅层，软金属转移到软金属转移到硬金属表面硬金属表面 剪切破坏发生在剪切破坏发生在软金属表面软金属表面，硬表面可能被划伤硬表面可能被划伤 剪切破坏发生在摩擦副一方或双剪切破坏发生在摩擦副一方或双方方金属较深的地方金属较深的地方 粘着严

9、重，运动停止粘着严重，运动停止Page 20第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.1 粘着磨损粘着磨损 n 4.4 磨损磨损粘着磨损n (胶合磨损胶合磨损) n 减轻粘着磨损的方法-合理选择摩擦副材料-表面处理防止粘着-采用含有油性和极压添加剂的润滑油-限制温升-控制压强(pH/3)Page 21第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.2 表面疲劳磨损表面疲劳磨损 受交变接触应力的摩擦副，在其表面上将受交变接触应力的摩擦副，在其表面上将形成疲劳点蚀，有小块金属剥落，这种现形成疲劳点蚀，有小块金属剥落，这种现象称为表面疲劳磨损。象称为表面疲劳磨损。n 4

10、.4 磨损磨损表面疲劳磨损Page 22第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.2 表面疲劳磨损表面疲劳磨损 又称又称“点蚀点蚀”n 4.4 磨损磨损表面疲劳磨损Page 23第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.2 表面疲劳磨损表面疲劳磨损n 4.4 磨损磨损表面疲劳磨损n 减少疲劳磨损的方法减少疲劳磨损的方法-合理选择硬度材料合理选择硬度材料-控制表面粗糙度控制表面粗糙度-合理选择润滑油粘度合理选择润滑油粘度-合理选择表面硬度合理选择表面硬度Page 24第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.3 磨粒磨损磨粒磨损 硬质颗粒或摩

11、擦表面上的硬质突出物，在硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物，在摩擦过程中引起材料脱落的现象称为磨粒摩擦过程中引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。磨损。n 4.4 磨损磨损磨粒磨损Page 25第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.3 磨粒磨损磨粒磨损n 4.4 磨损磨损磨粒磨损摩擦材料的硬度摩擦材料的硬度磨粒的硬度磨粒的硬度Page 26第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.4 腐蚀磨损腐蚀磨损 在摩擦过程中，周围介质发生化学反应或在摩擦过程中，周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损称为腐蚀磨损。电化学反应的磨损称为腐蚀磨损。n 4.4 磨损磨损腐蚀磨损P

12、age 27第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.4 腐蚀磨损腐蚀磨损n 4.4 磨损磨损腐蚀磨损 如如 氧化磨损氧化磨损除金、铂等少数金属外，大多数金属表除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着，纯净金属瞬间即面都被氧化膜覆盖着，纯净金属瞬间即与空气中的氧起反应而生成单分子层的与空气中的氧起反应而生成单分子层的氧化膜氧化膜。Page 28第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.4 腐蚀磨损腐蚀磨损n 4.4 磨损磨损腐蚀磨损 如如 氧化磨损氧化磨损氧化膜，在减轻磨损的同时又是一种磨损n Vm Vo 磨损，有害磨损，有害Page 29第第4

13、 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.4.4 腐蚀磨损腐蚀磨损n 4.4 磨损磨损腐蚀磨损n 减少腐蚀磨损的措施减少腐蚀磨损的措施-合理选择加合理选择加添加剂添加剂的润滑油的润滑油-注意工作环境注意工作环境Page 30第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.5 流体摩擦润滑流体摩擦润滑流体动力润滑流体动力润滑弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑流体静力润滑流体静力润滑Page 31第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.5.1 流体动力润滑流体动力润滑n 4.5 流体摩擦润滑流体摩擦润滑306hhhvxp流体动力润滑形成的必要条件：流体动力润滑形成的必

14、要条件：q 形成收敛型油膜；形成收敛型油膜；q 两摩擦表面有一定的相对速度两摩擦表面有一定的相对速度v v；q 两摩擦表面应有供应充分的有一定粘度的润滑油。两摩擦表面应有供应充分的有一定粘度的润滑油。Page 32第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.5.2 弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑n 4.5 流体摩擦润滑流体摩擦润滑Page 33第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.5.3 流体静力润滑流体静力润滑n 4.5 流体摩擦润滑流体摩擦润滑流体静力润滑是指借助外部供入的压力流体静力润滑是指借助外部供入的压力油形成的流体膜来承受外载荷的润滑方式。油形成的流体膜来承受外载荷的润滑方式。Page 34第第4 4章章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑n 4.6 膜厚比与润滑状态膜厚比与润滑状态膜厚比膜厚比是最小油膜厚度与表面粗糙度之比，常用是最小油膜厚度与表面粗糙度之比，常用 表示。表示。膜厚度膜厚度 h 粗糙度粗糙度 R膜厚比膜厚比2/12221l