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1、1、有一机械零件，其有一机械零件，其 -1=390MPa,0=600 MPa,S=600 MPa,K=2.5,求：求：（1）材料常数）材料常数 ；（2）画出零件的极限应力线图；）画出零件的极限应力线图；（3）设工作应力为）设工作应力为 a=200MPa,m=300 MPa,=常数，在极限应力图上求出此零件的常数，在极限应力图上求出此零件的安全系数；安全系数；（4）用计算法求出安全系数。）用计算法求出安全系数。第1页/共18页第三章第三章 磨擦、磨损及润滑磨擦、磨损及润滑 第2页/共18页计划学时：1学时主要内容：摩擦的定义、分类、基本原理；磨损的定义、分类、基本原理；润滑的定义、原理及润滑剂学
2、习目标：了解以上主要内容注意：摩擦在生产中会造成很大的损失，但如果没有摩擦后果将不堪设想，要了解摩擦的运用讨论：摩擦在汽车中的应用？如何防止磨损？如何进行润滑？汽车制动摩擦片通常会遇到哪些问题？发动机和变速器以及差速器中的摩擦与润滑。第3页/共18页摩擦学（Tribology）摩擦 两接触物体在接触表面间相对滑动或有滑动趋势 时产生阻碍其发生相对滑动的切向阻力，这种现 象为摩擦。磨损 由于摩擦引起的摩擦能耗和导致表面材料的不断 损耗或转移，形成磨损。精度可靠性效率直至破坏。润滑 减少摩擦、降低磨损的一种有效手段。第4页/共18页31 摩摩 擦擦(讨论金属摩擦副的滑动摩擦讨论金属摩擦副的滑动摩擦
3、)干摩擦干摩擦最不利最不利 边界摩擦边界摩擦最低要求最低要求 混合摩擦混合摩擦最低要求最低要求 流体摩擦流体摩擦最理想最理想摩摩擦擦外摩擦外摩擦内摩擦内摩擦动摩擦动摩擦 静摩擦静摩擦第5页/共18页一、干摩擦一、干摩擦 摩擦理论：摩擦理论：库仑公式库仑公式 新理论：分子新理论：分子机械理论、能量理论、粘着理论等机械理论、能量理论、粘着理论等。简单粘着理论：简单粘着理论：第6页/共18页二、边界摩擦（边界润滑）二、边界摩擦（边界润滑）三、混合摩擦（混合润滑）三、混合摩擦（混合润滑）膜厚比：膜厚比：越大，油膜承载越大，越大，油膜承载越大，f 越小。越小。四、流体摩擦（流体润滑）四、流体摩擦（流体润
4、滑）膜厚比膜厚比 5 全液体摩擦，全液体摩擦，f 极小，无磨损。极小，无磨损。物理吸附膜物理吸附膜：常温、轻载、低速常温、轻载、低速 化学吸附膜化学吸附膜：中等载荷、速度和温度中等载荷、速度和温度 化学反应膜化学反应膜：重载、高速和高温重载、高速和高温 边边界界膜膜第7页/共18页32 磨磨 损损一、典型的磨损过程一、典型的磨损过程 1、磨合磨损过程磨合磨损过程 2、稳定磨损阶段稳定磨损阶段 3、急剧磨损阶段急剧磨损阶段 第8页/共18页二、磨损的类型二、磨损的类型1、粘着磨损、粘着磨损 2、磨粒磨损、磨粒磨损 3、表面疲劳磨损、表面疲劳磨损 4、腐蚀磨损、腐蚀磨损 5、其它磨损、其它磨损 1
5、)侵蚀磨损侵蚀磨损2)微动磨损微动磨损其中的胶合是高速重载接触副常见的失其中的胶合是高速重载接触副常见的失效形式。效形式。硬度越大的材料磨损量越小。硬度越大的材料磨损量越小。滚动轴承和齿轮传动中常见。滚动轴承和齿轮传动中常见。某些滑动轴承材料中会存在腐蚀磨损。某些滑动轴承材料中会存在腐蚀磨损。水泵零件、水轮机叶片、火箭尾部水泵零件、水轮机叶片、火箭尾部喷管等有气蚀磨损和冲蚀磨损。喷管等有气蚀磨损和冲蚀磨损。轴孔的过盈配合面，螺纹等联接轴孔的过盈配合面，螺纹等联接件的接合面等。件的接合面等。第9页/共18页性能指标：性能指标：1）粘度）粘度 2）油性）油性 3）凝点）凝点 4）闪点和燃点）闪点和
6、燃点 5）极压性能）极压性能 6）氧化稳定性）氧化稳定性 2、润滑脂润滑脂：钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂 性能指标：性能指标：1）针入度）针入度 2）滴点）滴点 3）安定性）安定性 3、固体润滑剂固体润滑剂：石墨、二硫化钼、氮化硼石墨、二硫化钼、氮化硼、蜡、蜡、聚氟乙烯、聚氟乙烯、酚醛树脂酚醛树脂 33 润润 滑滑 一、润滑剂及主要性能一、润滑剂及主要性能 1、润滑油润滑油：有机油、矿物油、合成油。有机油、矿物油、合成油。4、润滑剂的添加剂、润滑剂的添加剂 第10页/共18页二、粘性定律与润滑油的粘度二、粘性定律与润滑油的粘度 1、粘性定律、粘性定律 牛
7、顿粘性定律牛顿粘性定律 第11页/共18页2、粘度常用单位、粘度常用单位（1）动力粘度）动力粘度 单位：单位：Ns/m2（2）运动粘度）运动粘度v 物理单位：物理单位：cm2/s，1St（斯）（斯）（3）条件粘度（相对粘度）条件粘度（相对粘度）恩氏粘度恩氏粘度 第12页/共18页3、影响润滑油粘度的主要因素、影响润滑油粘度的主要因素（1）温度）温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低。润滑油的粘度随着温度的升高而降低。粘度指数粘度指数VI，其值越大，表明粘度随温，其值越大，表明粘度随温度的变化越小。度的变化越小。（2）压力）压力 P10MP时，随时，随PP三、流体润滑简介三、流体润滑简介 1、流
8、体动力润滑、流体动力润滑 液体动力润滑液体动力润滑 气体动力润滑气体动力润滑 特点：摩擦力小、磨损小，但须满足一定条件。特点：摩擦力小、磨损小，但须满足一定条件。第13页/共18页2）相对速度）相对速度v足够大，油楔中有足够的油量。足够大，油楔中有足够的油量。实现条件：实现条件：1）两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状。）两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状。第14页/共18页2、弹性流体动力润滑、弹性流体动力润滑考虑弹性变形和压力对粘度影响考虑弹性变形和压力对粘度影响 第15页/共18页3、流体静力润滑、流体静力润滑 利用外部供油的润滑。利用外部供油的润滑。特点：特点：速度适用范围广；速度适用范围广；使用寿命长精度高；使用寿命长精度高；承载能力大抗振性好；承载能力大抗振性好；不依赖流体粘度。不依赖流体粘度。费用较高。费用较高。应用：应用：重载精密高效机器上的重载精密高效机器上的轴承、导轨、蜗杆副、轴承、导轨、蜗杆副、传动螺旋等零件。传动螺旋等零件。第16页/共18页摩擦的应用摩擦的应用第17页/共18页感谢您的观看！第18页/共18页