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1、机械设计摩擦多媒体第1页，本讲稿共23页二、摩擦的种类二、摩擦的种类干摩擦NVN边界摩擦VN液体摩擦V没有润滑剂很薄油膜被 厚 的油 膜 完全隔开第2页，本讲稿共23页 两个无润滑物体之间的摩擦，主要是由两种因素所构成：一是摩擦面的实际接触区内出现的粘着；二是较硬表面上的微凸体在较软表面上所起的犁刨作用。那么，怎么样来区别边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦的界限呢？可用膜厚比来划分：式中：hmin两粗糙面间的最小公称油膜厚度，m；Ra两表面的综合粗糙度；m；Ra1、Ra2分别为两表面的轮廓算术平均偏差，m；当 35后则为液体摩擦。第3页，本讲稿共23页三、牛顿流体定律三、牛顿流体定律yx0V=0AB
2、VhN0S(面积)如图所示，在两个平行的平板间充满具有一定粘度的润滑油，若平板A以速度V移动，另一平板B静止不动，则由于油分子与平板表面的吸附作用，将使贴近板A的油层以同样的速度V随板移动；而贴近板B的油层则静止不动。由于层与层之间速度不同，于是形成各油层间的相对滑移，在各层的界面上就存在有相应的剪应力。第4页，本讲稿共23页 牛顿在1687年提出一个粘性液的摩擦定律（简称粘性定律），即在流体中任意点处的剪应力均与其剪切率（或速度梯度）成正比。若用数学形式表示这一定律，即为：式中：流体单位面积上的剪切阻力，即剪应力；dv/dy流体沿垂直于运动方向（即沿图3-6中y轴方向或流体膜厚度方向）的速度
3、梯度，式中的“”号表示v随y的增大而减小；比例常数，即流体的动力粘度。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的液体都叫牛顿液体。第5页，本讲稿共23页四、液体动压润滑的条件（楔形承载机理）四、液体动压润滑的条件（楔形承载机理）（1）两个运动的表面要有楔形间隙；（2）被油膜分开的两表面有一定相对滑动速度，且大口向小口；（3）润滑油必须有一定的粘度。Pmax油压P分布曲线a b cVxy各油层的速度分布压力油膜h0p/x0 p/x=0 p/xh0 h=h0 hh0)段，p/x0，即压力沿x方向逐渐增大；而在bc(hh0)段，即p/x0，这表明压力沿x方向逐渐降低。在a和c之间必有一处（b点）的油流速度变化
4、规律不变，即p/x=0，因而压力p达到最大值。由于油膜沿着x方向各处的油压都大于入口和出口的油压，且压力形成如图3-9b上部曲线所示的分布，因而能承受一定的外载荷。b）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度；由式（3-10）可知，若将速度V降低，则p/x亦将降低，此时油膜各点的压力强度也会随之降低。如V降低过多，油膜将无法支持外载荷，而使两表面直接接触，致使油膜破裂，液体摩擦也就消失。c）润滑油必须有一定的粘性。第9页，本讲稿共23页五 润滑装置设计 p2991、常用润滑方式和装置油杯第10页，本讲稿共23页2、典型零件的润滑滑动轴承、滚动轴承脂润滑：可承受较大载荷，脂润滑：可承受较大载荷
5、，便于密封及维护，便于密封及维护，不宜填充过多不宜填充过多 dn（1.52）105 mm r/min 第11页，本讲稿共23页v搅油损失?：浸油：喷油搅起油池底部杂质加速磨损3、齿轮润滑第12页，本讲稿共23页1.浸油深度不能太高，一般一个齿高r/3,否则搅油损失大。2.油面距箱体底面距离：3050mm第13页，本讲稿共23页润滑方法：蜗杆下置浸油润滑：蜗杆上置浸油（搅油阻力大）：压力喷油润滑,油嘴对着蜗杆啮入端蜗杆布置蜗杆下置：浸入油中深度至少一个牙高，但油面不应超过轴承最低滚动体的中心。蜗杆上置：浸入油池的蜗轮深度为（1/61/3）r2蜗杆下置式冷却效果更好。4、蜗轮蜗杆润滑第14页，本讲
6、稿共23页油润滑：喷油或浸油、浸油高度不超过滚动体中心油润滑：喷油或浸油、浸油高度不超过滚动体中心 dn（1.52）105 mm r/min 浸油润滑第15页，本讲稿共23页滚动轴承的密封六 密封装置设计 p304第16页，本讲稿共23页第17页，本讲稿共23页习题：第三章第三章 摩擦、磨损及润滑理论摩擦、磨损及润滑理论一、选择题3-1 现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为 4 。（1）摩擦理论；（2）磨损理论；（3）润滑理论；（4）摩擦学；3-2 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 3 。（1）液体摩擦；（2）干摩擦；（3）混合摩擦；（4）边界摩擦；3-3
7、 两摩擦表面间的膜厚比=0.43时，其摩擦状态为 4 ；两摩擦表面间的膜厚比35时，其摩擦状态为 1 。（1）液体摩擦；（2）干摩擦；（3）混合摩擦；（4）边界摩擦；第18页，本讲稿共23页3-4 采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小？。（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；（3）磨粒磨损；（4）腐蚀磨损；3-5 通过大量试验，得出的摩擦副的磨损过程图（磨损量q与时间t的关系曲线），图中 a 是正确的。tqtqtqtqa)b)c)d)第19页，本讲稿共23页3-6 根据牛顿液体粘性定律，大多数润滑油油层间相对滑动时所产生的切应力与偏导数v/y之间的关系是 1 。（1）；（2）；（3）
8、；（4）;3-7 润滑油的 2 又称为绝对粘度。（1）运动粘度；（2）动力粘度；（3）恩格尔粘度；（4）塞氏通用秒；3-8 动力粘度的c.g.s制（绝对单位制）单位为 1 。（1）泊(p)；（2）厘斯(cst)；（3）恩氏度(E)；（4）帕.秒(Pa.s)；3-9 动力粘度的国际单位制(SI)单位为 4 。（1）泊(p)；（2）厘斯(cst)(运动粘度CGS)；（3）恩氏度(E)；（4）帕.秒(Pa.s)；3-10 运动粘度是动力粘度与同温下润滑油 1 的比值。（1）密度；（2）质量m；（3）相对密度d；（4）速度v；第20页，本讲稿共23页3-11 运动粘度的国际单位制(SI)单位为 1 。
9、（1）m2/s；（2）厘斯(cst)；（3）厘泊(cp);(4)帕.秒(Pa.s);3-12 当压力加大时，润滑油的粘度 1(一般来说)。（1）随之加大；（2）保持不变；（3）随之减小；（4）增大还是减小或不变，视润滑油性质而定；3-13 当温度升高时，润滑油的粘度 2 。（1）随之升高；（2）随之降低；（3）保持不变；（4）升高或降低视润滑油性质而定；3-14 在新国标中，润滑油的恩氏粘度(E)是在规定的温度t等于 摄氏度时测定的。1（1）20C；（2）40C；（3）50C；（4）100C；第21页，本讲稿共23页二、分析题二、分析题1、何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关系如何？阻止两物
10、体接触表面发生切向相互滑动或滚动的现象。物体表面相对运动时工作表面物质损失或产生残余变形的现象。用润滑剂减少两摩擦表面之间的摩擦和磨损或其他形式的表面破坏的措施。2、按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分哪几种？4种：干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、流体/液体摩擦3、按照磨损机理分，磨损有哪几种基本类型？它们各有什么主要特点？如何防止或减轻这些类型的磨损发生？磨粒磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损第22页，本讲稿共23页4、获得流体动压润滑的必要条件是什么？（1）两个运动的表面要有楔形间隙；（2）被油膜分开的两表面有一定相对滑动速度，大口向小口；（3）润滑油必须有一定的粘度。5、润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？减少两摩擦表面之间的摩擦和磨损或其他形式的表面破坏的措施。润滑油、润滑脂、固体润滑剂第23页，本讲稿共23页