工程摩擦学2课件.ppt

* 工程摩擦学基础Fundamental of Engineering Tribology * 1．表面形状误差 2. Surface Property and Contiguity 2.1.1表面形貌 表面形状误差是实际表面形状与理想表面形状的宏观偏差，表面形状误差是由于机床和刀具精度不够，以及不正确的加工规范或温度应力等造成。 2．波纹度 波纹度是零件已加工表面周期性重复出现的几何形状误差，通常用波距和波高表示，其数值与加工方法有关。 波纹度主要是加工时机床-工件-刀具系统低频振动和机床传动件的缺陷周期复印在已加工表面上的结果，与正弦曲线比较接近，是一种表面宏观粗糙度，它影响配合零件的实际接触面积，导致真实接触表面压强增加，加快磨损。 * 3．表面粗糙度 2. Surface Property and Contiguity 表面粗糙度又称表面微观粗糙度,波纹度和粗糙度对机械零件的影响并不一样，但从图形上看，两者的主要区别只是波长不同。日前还没有按波距的长短来区分波纹度和粗精度的定义。 * 3．表面粗糙度 2. Surface Property and Contiguity 实际表面轮廓＝形状偏差+波纹度+表面粗糙度 * 1．微观不平度加点高度Rz 2. Surface Property and Contiguity 2.1.2 表面形貌参数 表而粗精度表征表面形貌参数 * 3.轮廓最大高度Ry 2. Surface Property and Contiguity 取样长度内表面轮廓上经常出现的微观不平度的最大高度，轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。 轮廓均方根偏差 轮廓最大峰高Rp,轮廓峰顶部平均曲率半径r、轮廓峰的平均倾角、轮廓支承曲线参数、波纹度、最大波峰高Hb，平均波距Sb，峰顶曲线平均曲率半径rb。 * 2.1.3 确定表面形貌的方法 2. Surface Property and Contiguity 1．光切法 光切法是利用显微镜观察表面粗糙度和相接触表面结构模型的方法. 2．干涉法 利用测量干涉条纹的弯曲量及两相邻干涉条纹之间的距离。即可算出相应峰、谷高度差。 * 2.1.3 确定表面形貌的方法 2. Surface Property and Contiguity 3．电子显微镜观察法 通过由表面发射回来的电子束，在入射角适当时，可在荧光屏上看出试件的表面形貌。 4．表面轮廓记录法 电动轮廓仪-使触针等速地沿其表面轮廓移动以描述出轮廓图形的方法。 * 2.2.1固体表面层结构的变化 2. Surface Property and Contiguity 1)晶格缺陷 点缺陷、线缺陷、面缺陷。 * 2.2.1固体表面层结构的变化 2. Surface Property and Contiguity (1) 点缺陷 空位、间隙原子和替换原子称点缺陷。杂质原子也可取代金属原子而占据晶体的结点位置，成为替换原子。空位、间隙原子和替换原子都会影响晶体点阵的正常结构，导致发生畸变。 * 2.2.1固体表面层结构的变化 2. Surface Property and Contiguity (2)线缺陷 一部分晶体沿着晶面相对另一部分发生原子间距的错动．其结果形成位错。 * 2.2.1固体表面层结构的变化 2. Surface Property and Contiguity 晶体结构的变化可以改变金属表面的摩擦特性。在摩擦力的作用下，表层反复变形，温度也随之变化，接触区的晶体结构和材料结构在不断变化，导致互相作用的两表面摩擦特性的改变,所以原子由有序排列状态转化为无序排列状态是材料结构变化的重要因素之一。 2)晶体结构变化 * 2.2.2 表面的物理吸附和化学吸附 2. Surface Property and Contiguity 表面的原子处于不饱和或不稳定状态，力图吸附周围介质的分子。这种吸附层改变了固体表面的摩擦性质．一般都有隔开两相对运动表面、减少两固体表面的直接接触，从面起着减小摩擦、减轻磨损的作用。 1) 物理吸附是靠分子间的吸力，通常称为Van der Waals力。这是很弱的一种吸力，吸附层的厚度也非常小(一般为一个分子层到几个分子层的厚度)，分子易被吸附也易脱吸。任何固体和液体都有可能发生物理吸附。 * 2.2.2 表面的物理吸附和化学吸附 2. Surface Property and Contiguity 2)化学吸附在固体表面与吸附物质之间发生电子交换，形成化学键，因此比物理吸附牢固。 氧化膜的分子结构与表面温度和含氧量等亩关，可形成各种氧化物。在一般的工作温度下，从基体内层向外，各层的氧化物不同。铁的氧化膜结构．依次为Fe2O3-Fe3O4-FeO-Fe. *