机械设计第二章

1、2-2 摩擦摩擦2-3 磨损磨损2-4 润润 滑滑2-5 流体润滑原理简介流体润滑原理简介2-1 概述概述第2章 机械零部件的摩擦、磨损、润滑潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分2q 摩擦摩擦是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象；是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象；q 磨损磨损是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；q 润滑润滑是减轻摩擦和磨损所应采取的措施。是减轻摩擦和磨损所应采取的措施。关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学(Tribology)。 摩擦学摩擦学是研究相对运动的作

2、用是研究相对运动的作用表面间表面间的的摩擦、磨损和润滑摩擦、磨损和润滑，以及三者间相，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。互关系的理论与应用的一门边缘学科。 随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。 世界上使用的能源大约有世界上使用的能源大约有 1/31/2 消耗于摩擦消耗于摩擦。如果能够尽力减少无用。如果能够尽力减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源。另外，机械产品的易损零件大部分是由于的摩擦消耗，

3、便可大量节省能源。另外，机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损，则既磨损超过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损，则既减少设备维修减少设备维修次数和费用，又能节省制造零件及其所需材料的费用。次数和费用，又能节省制造零件及其所需材料的费用。概述2-1 潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分3摩 擦二、摩擦的分类二、摩擦的分类内内 摩摩 擦：擦：在物质的在物质的内部发生内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。的阻碍分子之间相对运动的现象。外外 摩摩 擦：擦：在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象。在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用

4、现象。静静 摩摩 擦：擦：仅有仅有相对运动趋势相对运动趋势时的摩擦。时的摩擦。动动 摩摩 擦：擦：在在相对运动进行中相对运动进行中的摩擦。的摩擦。滑动摩擦：滑动摩擦：物体表面间的运动形式是物体表面间的运动形式是相对滑动相对滑动。滚动摩擦：滚动摩擦：物体表面间的运动形式是物体表面间的运动形式是相对滚动。相对滚动。q “机械说机械说”产生摩擦的原因是表面产生摩擦的原因是表面微凸体微凸体的相互阻碍作用；的相互阻碍作用；q “ “分子说分子说”产生摩擦的原因是表面材料分子间的吸力作用；产生摩擦的原因是表面材料分子间的吸力作用；一、摩擦的机理一、摩擦的机理q “ “机械分子说机械分子说”两种作用均有。两

5、种作用均有。2-2 潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分41785年，法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦，提出摩擦理论。后来年，法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦，提出摩擦理论。后来又有人提出分子吸引理论和静电力学理论。又有人提出分子吸引理论和静电力学理论。1935年，英国的鲍登等人开始用年，英国的鲍登等人开始用材料粘附概念研究干摩擦，材料粘附概念研究干摩擦，1950年，鲍登提出了粘附理论。年，鲍登提出了粘附理论。摩 擦三、三、 种滑动摩擦状态种滑动摩擦状态（详细介绍）（详细介绍）. 干摩擦干摩擦是指表面间是指表面间无任何润滑剂无任何润滑剂或或保护膜保护膜的的纯金属接触时纯金属

6、接触时的摩擦。的摩擦。2-2 潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分5 简单黏附理论模型：在干摩擦条件下，可将较硬表面坚硬的轮廓峰在较简单黏附理论模型：在干摩擦条件下，可将较硬表面坚硬的轮廓峰在较软表面上犁出软表面上犁出“犁沟犁沟”时所需克服的阻力忽略不计，则摩擦力时所需克服的阻力忽略不计，则摩擦力 BrfAFB结点材料的剪切强度极限结点材料的剪切强度极限，MPa；rA真实接触面积真实接触面积，mm2fF摩擦力摩擦力，N潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分6 对于理想的弹塑性材料真实接触面积对于理想的弹塑性材料真实接触面积A A为为: : synrFABsynBr

7、fFAF故得：故得： 金属的摩擦系数为：金属的摩擦系数为：syBnfFFf B B、 sy sy是指相接触两种金属中较软者的剪切强度极限与压缩是指相接触两种金属中较软者的剪切强度极限与压缩 屈服极限。屈服极限。 上述结论不完全符合实际。为此，鲍登等人于上述结论不完全符合实际。为此，鲍登等人于19641964年又提出了年又提出了 一种更切合实际的修正黏附理论。一种更切合实际的修正黏附理论。 大多数金属的的大多数金属的的 B B/sy sy值均较接近，所以摩擦系数相差甚小。值均较接近，所以摩擦系数相差甚小。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分7修正黏附理论修正黏附理论认为认为: :

8、在摩擦情况下，在摩擦情况下，轮廓峰轮廓峰接触区同时有压应力接触区同时有压应力和切应力存在。金属材料的塑性变形同时取决于压应力和切应力和切应力存在。金属材料的塑性变形同时取决于压应力和切应力的复合作用，而不仅仅取决于金属材料的压缩屈服极限。的复合作用，而不仅仅取决于金属材料的压缩屈服极限。syBjf故修正后的粘附理论为故修正后的粘附理论为: :粘附理论与实际情况比较接近，可以在相当大的范围内解释粘附理论与实际情况比较接近，可以在相当大的范围内解释摩擦现象。摩擦现象。在工程中在工程中, ,常用金属材料副的摩擦系数是指常用金属材料副的摩擦系数是指: : 在常规压力与速度条件下，通过实验测定的一个常数

9、。在常规压力与速度条件下，通过实验测定的一个常数。者的压缩屈服极限两种金属基体中的较软界面剪切强度极限潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分8. 边界摩擦边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。（详细介绍）（详细介绍）边界摩擦边界摩擦边界膜分类：边界膜分类：吸附膜、反应膜吸附膜、反应膜物理吸附膜物理吸附膜润滑油中的极性分子与金润滑油中的极性分子与金 属表面相互吸附而形成属表面相互吸附而形成化学吸附膜化学吸附膜润滑油中的分子靠分子键润滑油中的分

10、子靠分子键 与金属表面形成化学吸附与金属表面形成化学吸附化学反应膜化学反应膜润滑油中的化学添加剂与金属润滑油中的化学添加剂与金属 进行化学反应而形成的膜进行化学反应而形成的膜潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分93 3 流体摩擦（流体润滑）流体摩擦（流体润滑） 流体膜厚度流体膜厚度大到足以将两大到足以将两表面的粗糙峰完全隔开，就形表面的粗糙峰完全隔开，就形成了流体润滑。因为成了流体润滑。因为摩擦完全摩擦完全发生在流体内部分子之间，金发生在流体内部分子之间，金属表面无磨损属表面无磨损，这是理想的润，这是理想的润滑状态。滑状态。根据根据流体膜流体膜形成原理，流体润滑可分为：形成原理

11、，流体润滑可分为：流体静压润滑流体静压润滑人为的在两运动副表面间输入具有一定人为的在两运动副表面间输入具有一定 压力的润滑油，强迫形成润滑油膜。压力的润滑油，强迫形成润滑油膜。流体动压润滑流体动压润滑依靠依靠几何效应几何效应、速度效应速度效应、粘度效应粘度效应及及供油供油 量自动量自动形成油膜的润滑。该润滑不能在两平行表间形成。形成油膜的润滑。该润滑不能在两平行表间形成。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分10 工程实际中，多数摩擦处于工程实际中，多数摩擦处于边界摩擦边界摩擦和和混合摩擦混合摩擦状态。这状态。这两种状态能有效降低摩擦，减轻磨损，所以设计时应尽量使两种状态能有效降

12、低摩擦，减轻磨损，所以设计时应尽量使运动副能维持这两种摩擦状态。运动副能维持这两种摩擦状态。4 4 混合摩擦（混合润滑）混合摩擦（混合润滑） 混合摩擦混合摩擦介于介于边界摩擦边界摩擦和和液体摩擦液体摩擦之间。两运动副表面之间。两运动副表面间存在比边界润滑状态要厚的润滑油膜，但该油膜又不足以间存在比边界润滑状态要厚的润滑油膜，但该油膜又不足以完全将两表面完全隔开，从而仍有某些粗糙峰接触。完全将两表面完全隔开，从而仍有某些粗糙峰接触。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分11边界摩擦边界摩擦和和混合摩擦混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称在工程实际中很难区分，常统称为为不完全液体摩擦

13、不完全液体摩擦。随着科学技术的发展，关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观随着科学技术的发展，关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域，形成了微纳米摩擦学理论，引发出许多新的概念，研究领域，形成了微纳米摩擦学理论，引发出许多新的概念，比如提出了超润滑的概念等。从理论上讲，比如提出了超润滑的概念等。从理论上讲，超润滑是实现摩擦超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态系数为零的摩擦状态，但在实际研究中，一般认为摩擦系数在，但在实际研究中，一般认为摩擦系数在0.001量级（或更低）的摩擦状态即可认为量级（或更低）的摩擦状态即可认为属于超润滑属于超润滑。关于这。关于这方面的研究也是目前微纳米摩擦学研究的一个重要方

14、面。方面的研究也是目前微纳米摩擦学研究的一个重要方面。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分12磨损是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。磨损会磨损是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。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。在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损的到来。为此就必须对形成磨损的机理有所了解。磨损的到来。为此就必须对形成磨损的机理有所了解。一个零件的磨损过程大致可分

15、为三个阶段，即：一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，即： 磨合阶段磨合阶段新的零件在开始使用时一般处于这一阶段，磨损率较高。新的零件在开始使用时一般处于这一阶段，磨损率较高。 稳定磨损阶段稳定磨损阶段属于零件正常工作阶段，磨损率稳定且较低。属于零件正常工作阶段，磨损率稳定且较低。 剧烈磨损阶段剧烈磨损阶段属于零件即将报废的阶段，磨损率急剧升高。属于零件即将报废的阶段，磨损率急剧升高。 对磨损的研究开展较晚，对磨损的研究开展较晚，2020世纪世纪5050年代提出粘着理论后，年代提出粘着理论后，6060年代在相继研年代在相继研制出各种表面分析仪器的基础上，磨损研究才得以迅速开展。制出各种表面分析

16、仪器的基础上，磨损研究才得以迅速开展。（详细介绍）（详细介绍）磨 损2-3潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分13F磨粒磨损磨粒磨损也简称也简称磨损磨损，是外部进入摩擦表面的游离硬颗粒或硬的轮廓峰，是外部进入摩擦表面的游离硬颗粒或硬的轮廓峰尖所引起的磨损。尖所引起的磨损。F冲蚀磨损冲蚀磨损流体中所夹带的硬质物质或颗粒，在流体冲击力作用下而在摩流体中所夹带的硬质物质或颗粒，在流体冲击力作用下而在摩擦表面引起的磨损。擦表面引起的磨损。F微动磨损微动磨损是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形成的复合是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形成的复合磨损。微幅运动可理解为不

17、足以使磨粒脱离摩擦副的相对运动。磨损。微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩擦副的相对运动。F粘附磨损粘附磨损也称也称胶合胶合，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处由于瞬时，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处由于瞬时的温升和压力发生的温升和压力发生“冷焊冷焊”后，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一后，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损。个表面，便形成粘附磨损。F疲劳磨损疲劳磨损也称也称点蚀点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下，是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的磨损。反复变形所产生的材料疲劳所引起的磨损。 关于

18、磨损机理与分类的见解颇不一致，大体上可概括为：关于磨损机理与分类的见解颇不一致，大体上可概括为： F腐蚀磨损腐蚀磨损当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起腐蚀，在摩当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起腐蚀，在摩擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。磨 损2-3 潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分14运动粘度运动粘度粘度分类粘度分类动力粘度动力粘度条件粘度条件粘度牛顿黏性定律牛顿黏性定律X XY Yo oh hU U1 1）粘度）粘度粘度的物理意义：粘度的物理意义： 反映流体粘滞性大小反映流体粘滞性大小 衡量流体抵抗剪切变

19、形的能力衡量流体抵抗剪切变形的能力 标志着流体内摩擦阻力的大小标志着流体内摩擦阻力的大小第一层油与上板同速流动第一层油与上板同速流动最下层油与底板一样静止不动最下层油与底板一样静止不动由于油的粘滞性，沿由于油的粘滞性，沿Y Y方向油层以方向油层以不同速度不同速度u u沿沿X X 方向移动，于是润方向移动，于是润滑油在油层厚度滑油在油层厚度h h内形成层流动。内形成层流动。1 1 润滑剂：润滑剂：气体、液体、半固体和固体气体、液体、半固体和固体2-4 润润 滑滑1. 1.润滑油润滑油：有机油、矿物油、化学合成油。有机油、矿物油、化学合成油。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分15

20、h hU UX XY Yo o沿沿Y Y方向的速度变化率方向的速度变化率（速度梯度）表示为：（速度梯度）表示为：yu牛顿在牛顿在16871687年指出：年指出：层流流体各油层间的剪应力层流流体各油层间的剪应力与其速度梯度成正比。即：与其速度梯度成正比。即：yu公式中的公式中的“”表示为油层的速度表示为油层的速度 u u 随随 y y 的增大而减小。的增大而减小。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分16yuhU流体单位面积上的剪切阻力流体单位面积上的剪切阻力比例常数，即流体的比例常数，即流体的动力粘度动力粘度动力粘度又称动力粘度又称绝对粘度绝对粘度，主要主要用于流体动力学计算中。

21、用于流体动力学计算中。其单位为其单位为: :sPa牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律:牛顿流体牛顿流体符合牛顿内摩擦定律的流体被称为牛顿流体。符合牛顿内摩擦定律的流体被称为牛顿流体。 潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分172/mkgSPa运动粘度运动粘度测得的测得的动力粘度动力粘度与相同温度下该流体的与相同温度下该流体的密度密度的比值，即：的比值，即：条件粘度条件粘度测得的动力粘度与相同温度下该流体的密度的测得的动力粘度与相同温度下该流体的密度的 比值。用比值。用 E E表示。表示。润滑油的润滑油的粘粘温温效应：粘度随温度升高而降低，随温度降效应：粘度随温度升高而降低，随温度降 低

22、而升高。粘度随温低而升高。粘度随温 度变化的程度用度变化的程度用粘度指数粘度指数衡量，衡量， 粘度指数粘度指数越高，粘度随温度的变化越小，说明越高，粘度随温度的变化越小，说明粘粘温温 性能越好。性能越好。润滑油的润滑油的粘粘压压效应：粘度随压力升高而提高。压力越高效应：粘度随压力升高而提高。压力越高 粘粘压效应压效应越明显。越明显。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分182 2）油性油性（润滑性）（润滑性）指润滑油中的极性分子吸附于摩擦表面指润滑油中的极性分子吸附于摩擦表面 的性质的性质 。油膜与金属表面。油膜与金属表面 的吸附能力越强，润滑性越好。的吸附能力越强，润滑性越好。

23、3 3）极压性极压性 化学合成油中的化学合成油中的极性分子极性分子生成抗磨损、耐高压生成抗磨损、耐高压 化学反应边界膜化学反应边界膜的性能。的性能。4 4）闪点闪点油在标准仪器中加热所蒸发出的油汽，一遇火焰即油在标准仪器中加热所蒸发出的油汽，一遇火焰即 能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点5 5）凝点凝点在规定条件下，使液体不能再自由流动的最高温度在规定条件下，使液体不能再自由流动的最高温度6 6）氧化稳定性氧化稳定性3. 3. 固体润滑剂固体润滑剂：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。2. 2.润滑脂润滑脂：润滑油润滑油+ +稠化

24、剂稠化剂润滑脂的主要质量指标是：锥入度，反映其稠度大小。滴点，润滑脂的主要质量指标是：锥入度，反映其稠度大小。滴点，决定工作温度。决定工作温度。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分19提高油性、极压性提高油性、极压性延长使用寿命延长使用寿命改善物理性能改善物理性能添加剂的作用添加剂的作用油性添加剂油性添加剂极压添加剂极压添加剂分散净化剂分散净化剂消泡添加剂消泡添加剂抗氧化添加剂抗氧化添加剂降凝剂降凝剂增粘剂增粘剂添加剂的种类添加剂的种类 为了提高油的品质和性能，常在润滑油或润滑脂中加入一些分量虽小但对为了提高油的品质和性能，常在润滑油或润滑脂中加入一些分量虽小但对润滑剂性能改善

25、其巨大作用的物质，这些物质叫添加剂。润滑剂性能改善其巨大作用的物质，这些物质叫添加剂。2 2 添加剂添加剂潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分20润滑油润滑在工程中的应用最普遍，常用的供油方式有：润滑油润滑在工程中的应用最普遍，常用的供油方式有：滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等 用于低速用于低速 用于高速用于高速 油脂润滑常用于运转速度较低的场合，将润滑脂涂抹于需润滑的零件上。油脂润滑常用于运转速度较低的场合，将润滑脂涂抹于需润滑的零件上。润滑脂还可以用于简单的密封。润滑脂还可以用于简单的密封。3 3 润滑方法

26、润滑方法常用的润滑装置常用的润滑装置浸油与飞溅润滑浸油与飞溅润滑喷油润滑喷油润滑潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分21流体动力润滑流体动力润滑是指是指两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相对速度而产两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷。 英国的雷诺于英国的雷诺于18861886年继前人观察到的流体动压现象，总结出流体动压润滑理年继前人观察到的流体动压现象，总结出流体动压润滑理论。论。2020世纪世纪5050年代普遍应用电子计算机之后，

27、线接触弹性流体动压润滑的理论年代普遍应用电子计算机之后，线接触弹性流体动压润滑的理论开始有所突破。开始有所突破。根据摩擦面间油膜形成原理流体润滑可分为根据摩擦面间油膜形成原理流体润滑可分为3种。种。流体润滑原理简介一、流体动力润滑一、流体动力润滑 （动画）（动画）2-5潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分22 1 1 流体动力润滑流体动力润滑适应场所适应场所：低副零部件：低副零部件润滑所属类型：润滑所属类型：流体润滑流体润滑几何条件：几何条件：两摩擦表面不平行，润滑油从两摩擦表面不平行，润滑油从 大口进，从小口出大口进，从小口出润滑形成条件润滑形成条件运动条件：运动条件：两摩擦

28、面具有一定的相对运动速度两摩擦面具有一定的相对运动速度 且要连续不断供油且要连续不断供油粘度条件：粘度条件：润滑油具有一定的粘度润滑油具有一定的粘度潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分23 弹性流体动力润滑理论是研究在点、线接触条件下，两弹性弹性流体动力润滑理论是研究在点、线接触条件下，两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质。这时的计算必须把在油膜物体间的流体动力润滑膜的力学性质。这时的计算必须把在油膜压力下，摩擦表面的变形的弹性方程、表述润滑剂粘度与压力间压力下，摩擦表面的变形的弹性方程、表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程与流体动力润滑的主要方程结合起来，以求解油关系的粘压

29、方程与流体动力润滑的主要方程结合起来，以求解油膜压力分布、润滑膜厚度分布等问题。膜压力分布、润滑膜厚度分布等问题。 （详细说明）（详细说明）2 2 弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分242 弹性流体动力润滑弹性流体动力润滑适应场所适应场所：高副零部件：高副零部件该类润滑计算综合考虑的因素：该类润滑计算综合考虑的因素：1. 考虑两摩擦表面的弹性变形考虑两摩擦表面的弹性变形2.考虑液体的粘压效应考虑液体的粘压效应3.结合流体动力润滑的主要方程（雷诺方程）结合流体动力润滑的主要方程（雷诺方程）弹性流体动力润滑与流体动力润滑的主要区别弹性流体动力润滑与

30、流体动力润滑的主要区别前者的润滑油膜通常为腊状前者的润滑油膜通常为腊状后者的润滑油膜通常为液态后者的润滑油膜通常为液态润滑油膜润滑油膜:前者的接触压力大前者的接触压力大接触压力接触压力:V1V2潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分25流体静力润滑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。受外载荷的润滑方式。（详细说明）（详细说明） 采用流体静力润滑可在两个静止且平行的摩擦表面间形成流体采用流体静力润滑可在两个静止且平行的摩擦表面间形成流体膜，其承载能力不依赖于流体粘度，故能用粘度极低的润滑剂，膜，其承载能力不

31、依赖于流体粘度，故能用粘度极低的润滑剂，且既可使摩擦副有较高的承载能力，又可使摩擦力矩降低且既可使摩擦副有较高的承载能力，又可使摩擦力矩降低。3 流体静力润滑流体静力润滑潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分263 3 流体静力润滑流体静力润滑润滑的建立：润滑的建立：靠外界输入高压润滑油强迫两摩擦表面分隔靠外界输入高压润滑油强迫两摩擦表面分隔适用的场所：适用的场所：两相对静止的平行表面间的润滑两相对静止的平行表面间的润滑流体静力润滑的优点：流体静力润滑的优点：1. 1.可用粘度极低的润滑剂；可用粘度极低的润滑剂；2. 2.可使摩擦副有较高的承载能力；可使摩擦副有较高的承载能力；3

32、. 3.可使摩擦力矩降低。可使摩擦力矩降低。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分27本章结束本章结束潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分28粘附理论潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分29边界理论形成机理潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分30磨损一般过程潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分31粘附磨损当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处发生处发生“冷焊冷焊”后，在相对滑动时，材料从后，在相对滑动时，材料从一个表面迁移到另一个表面一个表面迁移到另一个表面, ,便形成了便形成了粘附磨

33、粘附磨损损。这种被迁移的材料，有时也会再附着到。这种被迁移的材料，有时也会再附着到原先的表面上去，出现迁移，或脱离所粘附原先的表面上去，出现迁移，或脱离所粘附的表面而成为游离颗粒。严重的粘附磨损会的表面而成为游离颗粒。严重的粘附磨损会造成运动副咬死。这种磨损是金属摩擦副之造成运动副咬死。这种磨损是金属摩擦副之间最普遍的一种磨损形式。间最普遍的一种磨损形式。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分32磨粒磨损外部进入摩擦面间的游离外部进入摩擦面间的游离硬颗粒硬颗粒（如空气中的尘土或磨（如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或损造成的金属微粒）或硬的轮廓峰尖硬的轮廓峰尖在软材料表面上犁刨

34、出在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟纹的两旁，一部很多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟纹的两旁，一部分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒，这样的分则形成一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程就叫微粒切削过程就叫磨粒磨损磨粒磨损。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分33疲劳磨损疲劳磨损疲劳磨损是指由于摩擦表面材料微粒体积在重复变形时疲是指由于摩擦表面材料微粒体积在重复变形时疲劳破坏而引起的机械磨损。例如当滚动或滚滑运动的高副受劳破坏而引起的机械磨损。例如当滚动或滚滑运动的高副受到反复作用的接触应力（如滚动轴承运转或齿轮传动）时，

35、如到反复作用的接触应力（如滚动轴承运转或齿轮传动）时，如果该应力超过材料相应的果该应力超过材料相应的接触疲劳极限接触疲劳极限，就会在零件工作表面，就会在零件工作表面或表面下一定深度处形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展与相互连或表面下一定深度处形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展与相互连接，就造成许多微粒从零件工作表面上脱落下来，致使表面上接，就造成许多微粒从零件工作表面上脱落下来，致使表面上出现许多月牙形浅坑，形成疲劳磨损或疲劳点蚀。出现许多月牙形浅坑，形成疲劳磨损或疲劳点蚀。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分34冲蚀磨粒冲蚀磨粒即流体磨粒和流体侵蚀磨损。冲蚀磨粒即流体磨粒和流体侵蚀磨损。

36、流体磨粒磨损是只有流动的液体或气体中所夹带的硬质物流体磨粒磨损是只有流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒作用引起的机械磨损。利用高压空气输送型砂或体或硬质颗粒作用引起的机械磨损。利用高压空气输送型砂或高压水输送碎石时，管道内壁所产生的机械磨损是实例之一。高压水输送碎石时，管道内壁所产生的机械磨损是实例之一。流体侵蚀磨损是指由液流或气流的冲蚀作用引起的机械磨流体侵蚀磨损是指由液流或气流的冲蚀作用引起的机械磨损。近年来，由于燃气涡轮机的叶片、火箭发动机的尾喷管这损。近年来，由于燃气涡轮机的叶片、火箭发动机的尾喷管这样一些部位的破坏，才引起人们对这种磨损形式的特别注意。样一些部位的破坏，才引起人们对这种磨损形式的特别注意。潘海兵潘海兵2022年年6月月17日日5时时27分分35微动磨损微动磨损发生在微动磨损发生在名义上相对静止名义上相对静止，实际上存在循环的微幅，实际上存在循环的微幅相对滑动的两个紧密接触的表面上（如轴与孔的过盈配合面、相对滑动的两个紧密接触的表面上（如轴与孔的过盈配合面、滚动轴承套圈的配合面、旋合螺纹的工作面、铆钉的工作面滚动轴承套圈的配合面、旋合螺纹的工作面、铆钉的工作面等）。