摩擦磨损与润滑题库

1、第一章绪论(5)1摩擦学研究的理论和实践包括设计和计算、润滑材料和润滑方法，摩擦材料和表面状态以及摩擦故障诊断、监测和预报等。2、 摩擦学的一般定义是：“关于相对运动中相互作用表面的科学、技术及有关的实践”。通 常也理解为包括摩擦、磨损和润滑在内的一门跨学科的科学。3、 摩擦学研究的对象很广泛，概括说研究摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑) 的原理及其应用。概括起来有以下八方面：(1 )摩擦学现象的作用机理。(2) 材料的摩擦学特性。(3) 摩擦学元件(包括人体人工关节)的特性与设计以及摩擦学失效分析。(4) 摩擦材料。(5) 润滑材料。(6) 摩擦学状态的测试技术与仪器设备。(7

2、) 机器设备摩擦学失效状态的在线检测与监控以及早期预报与诊断。(8) 摩擦学数据库与知识库。4、摩擦学研究的基本方法(1 )、黑箱法只知其输入值和输出值，但不知其内部结构的系统称为黑箱'(2 )、系统辨识方法：通过对系统输入-输出数据的测量和处理，以建立系统数学模型的方法，即系统辨识方法。(3 )、相关法在大量试验数据的基础上，建立材料的摩擦学性能Pt与材料表面组织结构参数Si相关性的函数关系的一种方法，即：F(Pt, S1 , S2, .) = 0第二章固体的表面性质(15)1、表面的几何形状特征(1) 、微观几何形状误差,用表面波纹度、表面粗糙度描述h、波距s)加工过程固有误差引起

3、表面对设计要求的形状偏差(2 )、表面波纹度切削加工过程中系统有害振动引起的表面波纹(波高宏观粗糙度h /s1： 40 ; s 一般110mm(3 )、表面粗糙度不象波纹度那样有明显的周期性，波距较大、波高较小实际轮廓粗糙度波纹度表面形貌zndlzhL<=r普通脏污层ei2 2r = r1r2d2*(2) 表面能与表面张力 ：1) 接触时的固体表面能或自由能。 使表面能增加；2)表面张力： 趋势，这种使表面收缩从而减少表面积的切向力称为表面张力。(3) 固体表面的湿润性与湿润角：1)润湿性；2)润湿角。险匚吸附层表面能：固体表面的所有分子势能的总和就称为固体和空气 加工过程形成许多晶格缺

4、陷有可能使表面分子的不稳定加剧 在表面能作用下固体或液体的表面分子有从表面进入内部的第三章赫兹接触(10)(1 )金属的表面结构5、固体表面的组成(2 )轮廓均方根偏差 Rqr1二8k2hRq 二 n h (Zi)r:微凸体峰顶曲率半径反映微凸体尖峭与平缓的kv（W d纵）n i -i4、形状特性参数-微凸体峰顶曲率半径程度，两个固体表面相接触，微凸体峰顶曲率半径对金属的变形性质影响很大。5、 峰顶曲率半径的计算n1 2kv（i di2黄）n i 二""8k4) 一维、二维、三维形貌参数2、表面粗糙度参数(1)高度特性参数(2)间距特性参数(3、高度特性参数(1)轮廓算术平

5、均偏差 Ra3)形状特性参数(n y1接触面积的概念（1）名义接触面积（2）轮廓接触面积Ap（3）实际接触面积Ar （真实接触面积）实际接触面积是指在固/固界面上，直接传递界面力的各个局部实际接触的微观面积 Ari的总和。今假定在界面上有 n个微观的实际接触面，则其总的实际接触面积为：nAr = a .'： Arii -12、微凸体模型和接触模型（1）微凸体模型：1）球形模型；2）柱形模型；3）锥形模型3、 赫兹接触过程：1）、接触位置：两个表面相应微凸体高度之和的最大值部分开始；2）、接触变形：弹塑性变形状态，成对最高的微凸体变形最大；3）、粘着作用：粘着点-面积小应力大-分子相互作

6、用；4）、机械相互作用：以变形和位移适应相对运动4、 定义：所谓赫兹接触就是指圆弧形物体的接触（赫兹1896年关于表面接触应力应变的研究）5、 假设：（1）材料为完全弹性；（2）表面是光滑的；（3）接触物体没有相对滚动；（4）接 触物体不传递切向力；6、粗糙表面的接触（1）单个球体与刚性平面的接触计算（2）理想粗糙表面的接触计算（3）两个实际粗糙表面的接触表面2光滑刚性表面第四章摩擦 （20）1摩擦分类（1 ）、干摩擦接触表面无任何润滑剂，但仍有环境介质，如气体，水气其他污物的摩擦（2 ）、边界摩擦这是指在摩擦表面上存在一种具有润滑性能的边界膜的摩擦，通常也称为边界润滑。（发动机中的汽缸与活塞

7、环、凸轮与挺杆以及机床导轨、蜗杆传动中产生的摩擦都属于 这类）。（3 ）、流体摩擦这是指相对运动的固体表面完全被润滑剂隔开的一种摩擦，摩擦主要发生在该润滑剂所形成的流体膜内部，即它是一种发生在流体内部的内摩擦。 因此，通常将这类摩擦称为流体润滑。（4 ）、混合摩擦又可分为半干摩擦和半流体摩擦两种。前者是指同时存在干摩擦和边界摩擦的一种混合状态的摩擦。而后者则是指同时存在边界摩擦和流体摩擦的一种混合状态的摩擦。2、按照摩擦副的运动形式，可以将摩擦分为以下两大类：（1）.滑动摩擦如在各种滑动轴承和机床导轨以及钻机中的刹车与气动离合器中相对滑动表面上产生 的摩擦。（2）.滚动摩擦 如各种滚动轴承中产

8、生的摩擦。3、按照摩擦副的运动状态，还可以将摩擦分为以下两种类型：（1）、静摩擦这是指物体在外力作用下，还不足以克服摩擦表面上产生的切向阻力， 因而还没有产生 相对运动的一种摩擦状态。 对于外力刚好能克服摩擦表面上的切向阻力， 使物体刚刚产生相 对运动的那一瞬间的摩擦状态，称为极限静摩擦。（2）、动摩擦这是指物体已经产生相对运动后的一种摩擦状态。动摩擦系数一般小于静摩擦系数。这两个数值如果相差太大，将会使离合器的挂合过程和刹车的制动过程不稳定。对于机床导轨，会产生抖动，即所谓爬行现象，它会严重影响到工件的加工精度。4、按照摩擦副的各种特性，又可将摩擦分为如下两大类：（1）、减摩摩擦这类摩擦的作

9、用是通过减小摩擦以减小摩擦损失，从而提高机器的效率和能量利用率。（2）、增摩摩擦这类摩擦的作用是通过增加摩擦以实现特定的功能，或达到特定的工作要求（如刹车副增加摩擦以更好地吸收动能 ）。5、分子机械理论这种理论认为：在摩擦过程中有表面凸峰间的机械啮合和表面分子间的 相互吸引，其二相式描述Fn-摩擦表面的物理性质系数（分子吸引力）-摩擦表面的机械性质系数（凸峰的机械啮合力）6、简单粘着理论这种理论认为金属表面接触时只有少数高峰接触，接触区有塑性变形，因而接触面积逐渐增加，直至载荷平衡。即：F =Ar.b - PeFArlbTb卜丄 =F NAr :二 ss7、修正粘着理论（1）剪应力的影响剪应力

10、会产生两个影响。一个是使表面层受力后变成复合应力状态另一个是接触面积增大，使单位面积上压应力下降（2 ）由于剪切受力后接触区产生塑性流动，显然接触面积增大故知摩擦系数增加FNF（3）表面膜的影响 相对滑动时接触表面膜被剪断，8、影响滑动摩擦的因素（1 ）、材料本身的性质（包括两种对摩的材料）对于一般材料，摩擦力随硬度的增加而减小，因硬金属的塑性变形的能力减小，其粘着能力也随之减小。相同金属或互溶性大的金属摩擦副易发生粘着，因而其摩擦系数较大。（2 ）、载荷古典摩擦理论认为摩擦系数与载荷无关。实际上，载荷对摩擦系数的影响与真实接触面积的大小有关。（3 ）、滑动速度古典摩擦理论认为摩擦系数与滑动速

11、度无关，事实上，摩擦系数随滑动速度变化的规律非常复杂，目前在这方面还缺乏一致的认识。滑动速度对摩擦系数的影响，在很大程度上与摩擦表面的温度密切相关，因后者往往会使表面性质发生变化。（4 ）、温度摩擦表面和周围介质的温度都会对摩擦系数产生十分复杂的影响，而且往往表现为综合性的影响因素。由于温度主要是通过改变材料的性质而对摩擦系数产生影响。因此，对于不同类型的材料具有不同的温度特性。粘着点的剪切强度随温度的升高而下降，所以，摩擦系数也相应减小，但这种减小的趋势却会因载荷、材料的硬度或弹性模量的减小而减慢。材料的硬度会随着温度的升高而减小，但硬度下降会增大粘着力，因而使摩擦系数增大。（5 ）、表面特

12、性1）表面几何特性表面粗糙度小，表面较光滑，产生摩擦的主要原因是粘着。真实接触面积的大小起主要作用。因此，在这个区域内，随着表面粗糙度的逐渐增大，真实接触面积逐渐减小，摩擦 系数也相应地逐渐减小。对应于中等粗糙度的表面， 也就是一般工程实际中的工程表面，其摩擦系数几乎不受表面粗糙度的影响。表面非常粗糙，摩擦主要起因于表面微凸体的变形和犁削作用，因而摩擦系数随表面粗糙度的增大而增大。2) 表面膜表面膜包括水蒸气、二氧化碳、氯和硫在纯净表面的吸附膜和反应膜， 这类膜能使摩擦 系数降低。因为膜本身的剪切强度低于基体材料， 滑动时剪切阻力小。而且还可以避免或减 轻粘着现象，从而使摩擦系数减小。滑动摩擦

13、系数的确定9、刚性球在弹性体上滑动时的摩擦系数只计算粘着力滑动摩擦系数的确定FnAr10、滚动摩擦机理(1 )微观滑移由于两接触材料弹性模量不同引起相对表面发生微观滑移(2) Heathcote 滑移(3 )弹性滞后(4 )塑性变形11、滚动摩擦系数(1) 定义1:产生滚动时的外力矩M与垂直压力FN之比(2) 定义2:前进单位距离所消耗的功与载荷FN之比F NRF NR12、影响滚动摩擦的因素(1 )、载荷(2 )、表面粗糙度(3 )、硬度13、N. P. Suh系列实验(1 )实验依据(2 )实验过程(3 )实验曲线第五章磨损原理(15)1、磨损的定义磨损是由于机械作用和(或)化学反应(包括

14、热化学、电化学和力化学等反应)，在固体的摩擦 表面上产生的一种材料逐渐损耗的现象， 这种损耗主要表现为固体表面尺寸和 (或)形状的改 变。2、磨损的三个主要特征：(1) 磨损是发生在物体上的一种表面现象。材料内部裂纹引起的材料整体疲劳破坏和断裂 不属于磨损的范畴；(2) 磨损是发生在物体摩擦表面上的一种现象，其接触表面必须有相对运动。单纯的腐蚀和某些高分子材料表面的老化都是在静止表面上发生化学反应(包括氧化)的结果，也不属于磨损的范畴；（3）磨损必然产生物质损耗 （包括材料转移 ） ，而且它是具有时变特征的渐进的动态过程。 因此，不产生材料逐渐损耗的、单纯的塑性变形也不属于磨损的范畴。3、衡量

15、磨损特性的主要参数是磨损率，通常可采用以下三种磨损率：（1）、线性磨损率：（2）、体积磨损率：（3）、重量磨损率：4、磨损的分类（ 1）、粘着磨损或粘附磨损 （Adhesive wear） ；（ 2）、磨料磨损或磨粒磨损 （Abrasive wear） ；（ 3）、疲劳磨损或表面疲劳磨损 （Surface fatigue wear） ；（ 4）、腐蚀磨损 （Corrosive wear） 或摩擦化学磨损 （Tribo-chemical wear） 。（ 5）、其他。包括侵蚀磨损或冲蚀磨损（Erosive wear） 和微动磨损 （Fretting wear） 等。5、粘着磨损（1）、 定义 在

16、摩擦副中，相对运动的摩擦表面之间，由于粘着现象产生材料转移而引 起的磨损，称为粘着磨损。（2 ）、过程：载荷、速度小；载荷、速度较大;变形、断裂及材料转移；新粘 着点产生。（3 ）、磨损机理：1 ）、阿恰德模型理论；2）、Holm理论-真实接触理论；3、Archard理 论结块清除理论第六章 润滑与润滑剂（ 20）1 、流体润滑基本概念（1）、定义在摩擦副对偶表面之间，有一层一定厚度（一般在1. 52卩m以上）的粘性流体润滑膜， 由这层润滑膜的压力平衡外载荷， 使两对偶表面不直接接触， 在两对偶表面作相对运 动时，只在流体分子间产生摩擦，这就是流体润滑。（2）、在流体润滑中，根据润滑膜压力产生

17、的方法，润滑方式可分为以下几种:1） 、流体动压润滑： 流体动压润滑， 系由摩擦副对偶表面的几何形状和相对运动，并借助粘 性流体的内摩擦力作用而产生润滑膜压力，从而平衡外载。2） 、弹性流体动压润滑： 弹性流体动压润滑理论是流体动压润滑理论的重要发展，它主要研究名义上是点线接触的摩擦副润滑问题（如齿轮副、滚动轴承等）。3）、流体静压润滑2、STRIBECK曲线（1）、流体润滑区： 1）、两相对运动表面完全被润滑膜隔开； 2 ）、摩擦力主要是油膜内部摩擦； 3）、油膜厚度远大于粗糙度；4）、膜厚比表达式子； 5）、油的粘度是主要因素（2）、混合润滑区 ： 1）、两表面承载是由凸峰和油膜承担； 2

18、）、油的粘度是主要因素； 3 ）、摩擦力由接触摩擦和油的内部摩擦构成； 4）、油膜厚度与粗糙度接近 （）（ 3）、边界润滑区及干摩擦区： 1 ）、干摩擦时无油膜，边界润滑时油膜厚度非常有限； 2）、 膜厚比多为： 0.5-0.4 ，当为 1 时 70%的载荷由油膜承担， 30%由凸峰承担； 3）、油的粘度不 是主要因素，而粘性和极压性起主要作用。3、粘性流体的内摩擦定律： 粘性流体在流动时流层之间产生阻碍相对运动的性质既是粘性。dudz4、动力粘度的单位(1) 、国际制单位(2) 、物理单位制(3 )、润滑油的运动粘度(4 )、相对粘度5、润滑油的特性(1) 粘温特性VI)润滑油的粘压特性6、

19、粘度指数(粘度比 50、100，粘度指数VI L - U 100UATk. ,1Q0T210T7、流体动压润滑的承载机理图a增压过程；图b溢出附加流动；图 c附加流动为零C-C截面压力最大；图 d 压 力分布曲线8、流体的连续性方程（1 ）、考虑不可压缩及流动的连续性，（2）、单位时间内沿x、y、z三个方向流入单元体的总容积流量等于总流出容积流量。9、微单元体的力平衡方程式（1）： . x _ : p： . y _ ' Pcz ex“点y（2）雷诺方程-这就是三维的雷诺方程。10、雷诺方程条件归纳：（1）润滑油不可压缩；（2）润滑油做连续层流运动；（3） 润滑油是粘性流体，符合粘性流体

20、内摩擦定律（牛顿定律）；（4） 润滑油膜很薄，除实际存在，其余均忽略不计；（5 ）润滑油膜惯性力、重力不计，膜厚方向粘度、压力不变；（6）润滑油与板接触并有相同速度；（7）没有考虑压力变化对粘度的影响；（8 ）润滑油在厚度方向上没有渗透，没有流动。11、通常由以下四个效应决定。（1）、动压效应图1a可说明流体动压润滑膜的形状特征及所产生的动压效应。当下表面相对上表面以速度 u运动时，沿运动方向的间隙逐渐减小，剪切流动引起的润滑剂从大口流向小口的流量也逐渐减小，不符合流量连续条件，只有产生如图所示的润滑膜压力分布，由压差流动减小大口流入流量和增大小口流出流量，才能保证流过各断面的流量相等，从而满

21、足流量连续条件。（2）、伸缩效应图1b可以说明伸缩效应。当对偶表面由于弹性变形或其它原因使其速度沿运动方向逐渐减小时，剪切流动引起的流量沿运动方向也逐渐减小，因流量连续必然会产生如图所示的润滑膜压力分布。（3）、变密度效应图1c可以说明变密度效应。当润滑剂密度沿运动方向逐渐降低时，即使各断面的体积流量相同，其质量流量沿运动方向仍是逐渐减小的，因质量守恒，则必然产生如图所示的润滑膜压力分布。密度的变化可以是润滑剂通过间隙时由于温度逐渐升高而 造成的，也可以是外加热源使表面温度变化而产生的。虽然变密度效应产生的润滑膜压力并不高，但是这种作用可以使相互平行的对偶表面具有一定的承载能力。(4) 、挤压

22、效应 图 1d 表示两个平行表面在法向力作用下相互接近，使润滑膜厚度逐渐 减小而产生压差流动， 此称挤压效应。 当两个表面相互分离时， 将导致润滑膜破坏和产生空 穴现象。动压效应和挤压效应通常是形成润滑膜压力的两个主要因素。12、弹性流体动力润滑(1) 、弹性流体动力润滑的机理：赫兹接触是弹性流体动压润滑的主要条件， 它建立了接触面的整个形状： 1)、先是非常狭长的收敛区 ( 进口区)， 2) 、紧接着是赫兹区(平面区) ，3) 、最后是发散区(出口区) 。13、流体静力润滑1) 静压轴承工作原理：依靠供油装置，将高压油压入轴承间隙中，强制形成油膜。(2) 、流体静压润滑的特点1)、根据润滑剂

23、分类(1) 气体润滑(2) 液体润滑(3) 半固体润滑14、润滑油基本原理以空气、氢气、氮气和蒸汽等气体作为润滑剂的润滑。 以润滑油、乳化液和水等液体作为润滑剂的润滑。以润滑脂等半固体材料作润滑剂的润滑。(4) 固体润滑 以石墨和二硫化钼等固体作润滑剂的润滑。(5) 油雾润滑2)、根据供给润滑剂的方法分类利用压缩空气或蒸汽，将油液雾化后作为润滑剂的润滑。(1) 分散或单独润滑 各润滑部位采用单独装置供油的润滑。(2) 集中润滑 各润滑部位采用一个统一装置供油的润滑。3)、根据供油时间分类(1) 间歇润滑经过一定时间间隔才对润滑部位供油一次的润滑。(2) 连续润滑在机械设备整个运转过程中， 连续

24、不断地对润滑部位供油的润滑(包预先调节好的短期性供油) 。(4) 、根据供至润滑部位的润滑剂是否有压力分类(1) 常压润滑 依靠油液自身重力或毛细管虹吸作用向润滑部位供油的润 滑。(2) 压力润滑 依靠液压泵将具有一定压力的油液送至润滑部位的润滑。(5) 、根据供油系统分类(1) 流出润滑系统 供应到润滑部位的油液只润滑一次而不循环使用的系 统。(2) 循环润滑系统 供应到润滑部位的油液要多次循环使用的系统。(3) 混合润滑系统 一台机器同时具备上述两类润滑的系统(6) 、根据机械运转和生产要求分类(1) 设备润滑对设备运动副的润滑。(2) 工艺润滑生产工艺过程中所需要的润滑。(7) 、根据润

25、滑状态分类(1) 流体润滑 两接触表面被一层连续不断的流体润滑膜完全隔开时的润 滑。(2) 边界润滑 两接触表面上有一层极薄的边界膜 (吸附膜或反应膜的润滑。(3) 半流体润滑 两接触表面间同时存在边界膜和流体润滑膜的混合润滑。(4) 半干润滑 两接触表面上，大部分边界膜遭到破坏时的边界润滑。15、润滑油主要理化指标1) 粘度 - 主要因数（2）油性 （ 吸附能力 ）（3）极压性能（4）抗氧安定性（5）抗腐蚀性（6）抗乳化性 （水与表面活性物质发生乳化 , 润滑效果差 ,专用乳化液 ）（7）抗泡性 （ 空气与油形成的气 - 液界面现象 ）（8）粘附性 （ 油膜抗离心力及重力的能力 ）（9）凝固

26、点，倾点 （流动点 , 低温性能）（10）闪点、燃点（11）酸值 （ 有机酸及其他酸 ）（12）水份（13）苯胺点 （油与笨胺相溶为液相温度 , 测芳香烃含量 ）16、矿物润滑油的精制 （1）酸碱精制法：浓硫酸与有害物质作用去除酸渣，后用碱溶液洗涤去除 环烷酸、硫化物、硫酸等。（2）溶剂精制：含酚、糖醛的溶剂具有对非理想组分溶解度大，对理想组 分溶解度小的性质。从而分离非理想组分。（3）丙烷脱沥青：高黏度油含胶质及沥青，利用液态丙烷析出。（4）脱腊：去除正构烷烃和异构烷烃（蜡） ，改善低温性能。（5）白土补充精制：利用白土吸附少量的胶质、环烷酸盐、酸渣、磺酸等， 改善油品。（6）加氢精制（一顶

27、二） ：油在催化作用下与氢反应生成H2S、NH3 、H2O等气体去除硫、氮、氧等17、减压分馏原油在常压分馏塔中只能分馏出沸点较低的馏分。大分子烃类在450 C以上就会发生裂解反应，使油品变质，并生成焦炭。将常压塔底出来的重油经加热到410 C左右后，送入减压分馏塔中。 在减压蒸馏塔的塔顶得到的是重柴油； 在侧线分别得到轻润滑油、 中润滑 油、重润滑油；经汽提塔汽提后，在塔底得渣油。18、合成润滑油（1）、特点： 1 ）粘温特性好； 2）低温性能好； 3）耐高温性能好； 4）化学安定性好（2）、合成润滑油的分类： 1）酯类合成油 : 多烃基酯、多元醇酯、硅酸酯； 2）烃类合成油： 环烷烃、聚烯

28、烃、烷基笨； 3）聚合物类：聚笨醚、氟氯碳聚合物、聚乙二醇、硅酸油等（3）、合成润滑油的应用： 1 ）汽车发动机； 2）航空润滑油； 3）一般工业润滑（液压油、 压缩机油、）19、添加剂作用机理加入润滑剂中的一种或几种化合物，以使润滑剂得到某种新的特性或改善润滑剂中已 有的一些特性。功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂 （ 又名油性剂 ）、极压添加剂、 清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等类型。（1）石墨、二硫化钼类固体悬浮型 主要起减摩抗磨作用， 但只能应用于固体润滑和低速大负 荷设备，在润滑油中的状态不稳定，在一定的时间及温度条件下会发生析出现象。（2）

29、含铜、铅等重金属微粒的镀膜类 能在摩擦表面形成一层金属膜， 起抗磨及抗极压作用， 必须使用滤芯孔径略大的机油滤清器，长时间使用它会在表面形成膜状物，造成两者粘结。（3）磁性油精类 是一种表面金属磁化剂， 主要起减摩、 抗磨作用。 该类产品有效作用时间太 短，需不断添加，费用较高。（4）含氯型“氯”是一种良好的极压剂，但不适合高温高速的工作环境，而且会在适宜条件 下产生酸，氯添加剂可能会与润滑油中已有添加剂发生匹配问题，引起其他副作用。（5）无铅、无氟、无氯的化学成膜剂类能同时表现出抗极压性、抗氧化性及一定的抗磨性。 由于它在金属表面形成的化学反应膜作用持久，因而能有效延长润滑油和金属机件寿命。

30、20、润滑油的添加剂（1） 清净分散剂： 吸附氧化产物， 将其分散在油中。 由浮游性组分抗氧化、 抗腐蚀、 组合、 合成（2） 抗氧抗腐剂： 提高油品氧化安全性防止金属氧化、 催化陈旧延缓油品氧化速度隔 绝酸性物与金属接触生成保护膜具有抗磨性（ 3） 抗磨剂：在磨擦面的高温部分能与金属反应生成融点低，（4）油性剂： 带有极性分子的活性物质，能在金属表面形成牢固的吸附膜，可以防止金属 磨擦面的直接接触。（5）增粘剂：又称增稠剂，主要是高分子化合物，增粘剂不仅可以增加油品的粘度，并可 改善油品的粘温性能。（6）防锈剂： 是一些极性化合物， 对金属有很强的吸附力， 能在金属和油的界面上形成紧 密的吸

31、附膜以隔绝水分、 潮气和酸性物质的侵蚀； 防锈剂还能阻止氧化、 防止酸性氧化物的 生成，从而起到防锈的作用。（7）抗泡剂： 使气泡能迅速地溢出油面，失去稳定性并易于破裂，从而缩短了气泡存在的 时间。21、润滑脂是基础油中（石油基础油或合成基础油）用稠化剂增稠，加入添加剂。 （1）、润滑脂应用广泛，特别滚动轴承，滑动轴承使用较多。（2）、润滑脂组成： 组成润滑脂的基本组分是基础油、稠化剂、添加剂和稳定剂。（3）、稠化剂：加入 10%-20%固体组分，在润滑剂中起分散作用和形成网架结构。（4）、添加剂：改善性能（5）、稳定剂：极性较强的化合物物质使稠化剂与基础油结合稳定不易产生分油。22、固体润滑

32、剂：固体润滑剂指以分隔摩擦副对偶表面的一层低剪切阻力的固体材 料。（1） 优点：1）润滑油脂的使用温度范围一般为-60 C+350C ,能充分发挥其效能；2）润滑油脂的承载能力也远远不如固体润滑剂；3）在高真空、强辐射、活性或惰性气体环境中以及水或海水等流体中，润滑油脂容易失效，固体润滑剂；4）固体润滑剂在贮存，运输和使过程中， 对环境污染少得多； 5） 固体润滑剂还适合于要求无毒、 无臭、不影响制品色泽的 食品和纺织等行业；6） 固体润滑剂的时效变化小，保管较为方便。（2） 缺点 :1） 摩擦因数比润滑油脂的大；2）摩擦热量不易带散；3）容易产生碎屑、振动和噪声等。（3） 常用的固体润滑剂有

33、： 1） 层状固体材料（如石墨、二硫化钼、氮化硼等） ； 2）无机化合 物（如氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅等） ； 3） 软金属（如铅、铟、锡、金、银、镉等） ；4）高分子聚合物（如尼龙、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等）和复合材料。第七章 通用机械零部件的润滑（ 5）1 、润滑方法分类：（ 1 ）油润滑：手工润滑（低速） ；油绳、油垫润滑（低速） ；油池润滑（低速重要场合） ；滴 油润滑（中低速）；飞溅润滑（2-12m/s）；油环、油 链润滑（n=50-3000r/min）；强制润滑（高 速重载 ）；油雾润滑 （高速）。（2）脂润滑：手工润滑（低速）；装填密封润滑 （1-2m/s 中载 ） ；强制润

34、滑 （2m/s 重载 ） ；（3）固体润滑 （低速、高低温、真空、辐射、腐蚀 ） ：整体润滑； 转移膜、覆盖膜润滑；组 合、复合膜润滑；粉末润滑。（4）气体润滑：强制润滑（超高速） 。2、选用润滑剂的基本条件（1） 工作条件：1）工作温度2）工作速度3）工作载荷4）空气湿度5）压力6）真空（ 0.013Pa ； 0.0013Pa ）（2） 摩擦副的结构条件：1） 若摩擦面的精度较低， 表面粗糙度较大时， 应选用粘度大一些的润滑油或针入度较小的润 滑脂，以保证一定得油膜厚度； 反之，应选用粘度小一些的润滑油或针入度大一些的润滑脂。2）摩擦副的装配形式和结构特点对选用润滑油（脂）的关系密切， 在润

35、滑剂易流失的场合， 应选用粘度较大的润滑油或针入度较小的润滑脂，以保证有效的润滑。第八章 摩擦学设计的基本原理（ 5）1、评价一台机器设备质量好坏的三项重要指标是： （1）技术性能的先进性。（2）运行可靠性，包括元件、部件和系统的可靠性。（3）能量利用率。2、摩擦学设计的特点 与常规机械设计相比， 摩擦学设计的主要区别如表。 着眼于表面特性的设计是摩擦学设 计最主要的特点。3、表面特性是摩擦学设计中的一个重要概念，一般包括： （1）微观接触特性（2）时变特性（与时间的相关性）（3）破坏特性（磨损特性）（4）匹配特性（与系统的相关性）4、摩擦学设计的主要内容和方法（1）材料选择。（2）表面层设计

36、。（3）耐磨性结构设计。（4）磨损计算与预测。5、表面层设计 表面层设计就是通过合理的选择表面技术（包括复合表面技术） ，以满足零件表面性能 （包括摩擦学性能）和使用质量的要求。表面层设计是摩擦学设计的组成部分，故此在有润滑条件下考虑弱化剂和添加剂。具体 还应考虑磨损类型。（1）、粘着磨损：软、冷焊强度低、剪切应力小； （2）、磨粒磨损：硬涂层（炭化钛） 、（3）、疲劳磨损：表面喷丸强化处理（冷作硬化层及较大残余应力）6、零磨损它是指磨损深度与原始表面粗糙度处于同一个数量级的磨损，由于其磨损量处于表面轮廓仪图形中磨损的起点级（Zero level），故称零磨损。7、行程和行程数滑动距离的单位以

37、行程表示。它是指沿着滑动方向摩擦副相互接触的长度，即单位寿命。而行程数N则用来表示摩擦副中零件的寿命，它是时间、表面几何特性、运动和接触 尺寸的函数。8、零磨损因素的概念为了保证摩擦副在规定的工作期限内维持零磨损状态，必须满足以下条件:9、计算模型选用帕朗金负荷-寿命关系式：耐磨性结构设计10、耐磨性结构设计基本原则（1 ）、避免摩擦表面在相对运动时直接接触；（2） 、降低摩擦表面间的载荷或保证其载荷均匀分布：1）改变摩擦表面的轮廓或接触的方式；2）采用易于实现楔形油膜的结构；3）采用调心结构。一般长轴上的轴承和狂宽径比大于1.5的轴承都应采用调心轴承；4）保证相接触的零件有足够的刚度。（3）

38、 、防止外界磨料进入摩擦界面：1）采用各种密封结构或空气过滤装置，防止尘土等外界磨料进入摩擦表面；2）用过滤器控制润滑液的污染，以防止及其磨损。（4） 、磨损转移原则或等寿命设计原则： 对于一对接触零件，为了保护其中主要的或贵 重的零件，应采用磨损转移原则，即有意使磨损集中在某个易于更换、 成本较低的不重要的 零件上。（5） 、消除或减轻发生腐蚀的条件： 1）应尽量消除可能积水的结构图； 2）避免零件结 构中存在窄缝；3）对于轴毂联结，在可能条件下，应以粘接取代过盈配合联结或键联结； 4） 对于有电化学势差的两种金属的接触处，可采用聚四氟乙烯的隔离垫。11、磨损的补偿与调节（1）对于制动器和摩

39、擦离合器的摩擦副，可 采用调节装置来补偿磨损所引起的间隙变化。（2）将导轨断面设计成 V形或三角形，在均衡受载的情况下， 两个斜面的磨损可自动补偿， 从而保持中心线不偏移；还可采用预变形的方法抵消有害变形，以补偿磨损的影响。第九章现代测试分析技术（5）1、摩擦学研究所应用的主要分析测试技术大体上可分为三类：（1）、摩擦与润滑材料以及涂层的摩擦学性能测试技术；（2 ）、摩擦表面测试分析技术；（3）、磨损微粒分析技术。2、电子显微分析技术电子显微分析技术是采用透射式和扫描式电子显微镜进行表面分析的一种显微分析技术。（1 ）透射式电子显微镜：主要用于显微结构分析、晶粒形貌、晶体缺陷、纳米颗粒大小、

40、界面结构、高分辨晶格像、微区成分分析等。1） 工作原理：由电子枪发射出来的电子，在阳极加速电压（金属、陶瓷等多采用 120、200、300 kV ,生物样品多采用 80100 kV ,超高压电镜则高达 1 0003 000 kv）的作用下，经 过聚光镜（2、3个电磁透镜）会聚为电子束照明样品.电子的穿透能力很弱（比X射线弱很多）, 样品必须很薄（其厚度与样品成分、加速电压等有关，一般约小于200 nm）.穿过样品的电子携带了样品本身的结构信息，经物镜、中间镜和投影镜的接力聚焦放大最终以图像或衍射谱（衍射花样）的形式显示于荧光屏上。2） 电磁透镜 ：相应于光学玻璃透镜， 我们把能使电子束聚焦的装

41、置称为电子透镜（electron lens） 旋转对称的静电场和磁场对电子束都可以起到聚焦的作用，3）照明系统：照明系统的作用是提供亮度高、相干性好、束流稳定的照明电子束.它主要 由发射并使电子加速的电子枪和会聚电子束的聚光镜组成。电子显微镜使用的电子源有两类： 一类为热电子源，即在加热时产生电子； 另一类为场 发射源，即在强电场作用下产生电子. 为了控制由电子源产生的电子束， 并将其导人照明系 统，须将电子源安装在称为电子枪的特定装置内。4） 成像系统：透射电子显微镜的成像系统由物镜、中间镜 （1、2个）和投影镜（1、2个）组 成成像系统的两个基本操作是将衍射花样或图像投影到荧光屏上。（2）扫描式电子显微镜1）工作原理：一束细聚焦的电子束轰击试样表面时，入射电子与试样的原子核和核外电子 将产生弹性或非弹性散射作用，并激发出反映试样形貌、结构和组成的各种信息。有：二次电子、背散射电子、阴极发光、特征X射线、俄歇过程和俄歇电子、吸收电子、透射电子等。2）与透射电镜比较，有如下特点：1、用于观察尺寸较大的试样2、放大倍数变化范围3、景深较大4、分析功能多5、分辩率低（3 ）衍射分析技术：金属和其他晶体物质都是由在三维空间内周期性的有规则排列