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其次章零件的摩擦与磨损一?、摩擦学概述〔P.16〕
1.零件的外表:
零件外表的几何形态称为外表形貌。
外表形貌是由宏观几何外形、外表波度和粗糙度(或称微观几何外形)构成。
零件摩擦外表的形貌受到形成外表的最终加工方法、刀痕、切屑分裂时的变形、刀具与外表
的?摩擦和加工系统的振动等因素的影晌。
Ra称为轮廓算术平均偏差,用来评定外表粗糙度等级。
?
?Ra是确定值总和的算术平均值(总是正值、大于0)
?
零件金属外表层的构造是自表向里依次由外表层(污染层、吸附气体层、氧化层)和内表层(加
工?硬化层、金属基体)构成,如下图。
外表层的构造、性能与基体不同,如外表具有自由能、润湿性、吸附作用、化学作用和加工硬?化等性能。
2.摩擦学概述
摩擦学是争论摩擦、磨损和润滑之间关系的科学与技术的总称。
3.摩擦及其分类:(P.17)
两个物体在外力作用下产生相对运动或有相对运动趋势时,接触外表间产生切向阻力和阻力矩?以阻挡运动的现象称为摩擦。
按摩擦副的运动状态:动摩擦、静摩擦。
按摩擦副的运动形式:滑动摩擦、滚动摩擦。
按摩擦外表润滑状态将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦(半干摩擦和半液体摩?擦)。
摩擦外表间设有任何润滑剂时的摩擦,称为干摩擦,摩擦系数最大。
在边界润滑条件下,摩擦外表间有一层极薄的(~0.1μm)润滑油膜(如物理吸附膜、化学吸附
膜?或化学反响膜)时的摩擦称为边界摩擦。
液体摩擦是指摩擦外表间有一层边界膜和流体膜的润滑剂时,摩擦外表不能直接接触,摩擦
发?生在润滑剂的分子之同的摩擦。
解释干摩擦产生的机理有四种:机械啮合理论、分子理论、分子—机械理论、粘着理论。
人们较为公认:粘着理论。(P.17-18)
?
两个摩擦外表实际接触面积很小(只知名义接触面积的0.01-0.1%),只在少数微凸处形成点接
?触,其上局部应力很大,当超过零件材料的σs时,产生塑性变形,实际接触面积增大并使接触点上的氧化膜被压碎,两种金属分子相互集中而溶合在一起形成冷焊点。
?
摩擦外表未接触局部可能相互嵌人形成犬牙穿插状。当协作件运动时,在切向力作用下冷焊
点被剪断,相互嵌人局部被剪切掉。随后又在的接触点粘着,形成的冷焊点和被剪断,直至?实际接触面积增大到足以承受外加载荷为止。
干摩擦造成的影响:
干摩擦造成外表磨损,其次是使金属外表性能发生变化。
如外表塑性变形使外表产生加工硬化;
摩擦热使外表温度上升而产生再结晶,外表又被软化,甚至发生相变淬火,外表硬度更高。
吸附膜是指由润滑剂中的极性分子吸附在摩擦外表上形成的边界膜。
它又分为物理吸附膜和化学吸附膜。(P.19-20)
物理吸附膜是润滑剂中的极性分子靠静电吸附在摩擦外表上形成极薄的边界膜。
?膜的结合力较弱,受热简洁脱吸。
?
物理吸附膜适用于常温、低速和轻载的工作条件。
化学吸附膜是润滑剂中的极性分子靠化学键力吸附在金属外表上,形成的边界膜。
这种膜很薄,吸附较为稳定,吸附与脱吸不完全可逆。
化学吸附膜适用于中等负荷、速度和温度的工作条件。
化学反响膜是指为了满足高温、高压和高速的工作条件,在润滑油中加人含硫、磷、氮等元素?的添加剂,高温下这些元素与金属外表发生化学反响生成厚度较大的边界膜。
化学反响膜熔点高、吸附稳定、不行逆,但抗剪切强度低,具有良好的润滑性能。
化学反响膜适用于重载、高速和高温的工作条件。
边界摩擦是极为普遍的摩擦形式。
当润滑条件不充分时,摩擦外表间只有少量润滑剂,通过润滑剂及其添加剂的理化作用在摩擦
外表上形成边界膜,从而削减摩擦与磨损。
?
由于摩擦外表间的边界油膜的极性分子定向垂直排列在金属外表上,当摩擦副运动时,摩擦
?发生在极性分子的非极性端之间,起到润滑作用。当外表粗糙时,较大的尖锋将刺破边界膜而使金属发生直接接触,接触点处发生粘着而产生磨损。
?
?润滑:为了削减摩擦与磨损,在摩擦副间参加某种物质使摩擦阻力降低的技术措施,称之为润滑。
?
润滑油的组成为根底油+添加剂
添加剂(油性添加剂、极压添加剂、抗氧化添加剂、清净分散剂、抗泡剂)。(P.18-22)
液体摩擦〔润滑〕分为流体动压润滑与流体静压润滑
流体动压润滑是利用摩擦外表的相对运动使润滑剂流体产生楔形油膜或挤压油膜来承载并隔
开?摩擦外表。
也可以利用外部压力将具有肯定压力的润滑剂不断地打入摩擦外表间而形成—流体静压润
滑?。
实现流体动压润滑的前提是建立楔形油膜。
?实现流体动压润滑的条件也就是建立楔形油膜的条件。
实现流体动压润滑的条件:
1)摩擦外表应具有较高的加工精度和外表粗糙度等级;
2)摩擦外表间具有肯定的适宜协作间隙;
3)保证连续而又充分地供给肯定温度下粘度适
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