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inventor培训非标自动化设计培训CAE培训第四章摩擦、磨损与润滑概述
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第四章摩擦、磨损与润滑概述
§4-0 概 述
§4-1 摩 擦
§4-2 磨 损
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法
§4-4 流体润滑原理简介
概 述
摩擦学
摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、磨损和润滑,以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。
摩擦 是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象;
磨损 是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移;
润滑 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(Tribology)。
世界上使用的能源大约有 1/3~1/2 消耗于摩擦。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,则既减少设备维修次数和费用,又能节省制造零件及其所需材料的费用。
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。
一、摩擦的机理 摩 擦1
“机械说” 产生摩擦的原因是表面微凸体的相互阻碍作用;
“分子说” 产生摩擦的原因是表面材料分子间的吸力作用;
“机械-分子说” 两种作用均有。
二、摩擦的分类内 摩 擦:在物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的现象。
外 摩 擦:在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍作用现象。静 摩 擦:仅有相对运动趋势时的摩擦。
动 摩 擦:在相对运动进行中的摩擦。
滑动摩擦:物体表面间的运动形式是相对滑动。滚动摩擦:物体表面间的运动形式是相对滚动。
三、4种滑动摩擦状态
1. 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的属接触时的摩擦。
1785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。1935年,英国的鲍登等人开始用材料粘附概念研究干摩擦,1950年,鲍登提出了粘附理论。 (详细介绍)
2. 边界摩擦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。
3.流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开,摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数小,且不会有磨损产生,是理想的摩擦状态。
4.混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力,其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。
边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分,常统称为不完全液体摩擦。
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,超润滑是实现摩擦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0.001量级(或更低)的摩擦状态即可认为属于超润滑。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面,同学们应对此给予关注。
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