机械制造中摩擦磨损与润滑

机械制造中摩擦磨损与润滑摩擦磨损与润滑在机械制造中的重要性

摩擦磨损与润滑是机械制造领域中一个重要的问题，对机械设备的性能和寿命具有关键性影响。本文将从摩擦磨损的概念、影响因素和润滑的作用等方面进行论述，以展示摩擦磨损与润滑在机械制造中的重要性。

1. 摩擦磨损的概念

摩擦磨损指的是在两个物体相对运动的接触表面上，由于接触面之间存在相互作用力，而导致表面的材料被破坏或剥离，进而影响物体的表面形貌和性能。摩擦磨损不仅会引起设备的能量损耗，还会导致设备噪音、振动、发热等问题，严重影响设备寿命和工作效率。

2. 影响摩擦磨损的因素

摩擦磨损的程度受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：

（1）材料硬度：材料的硬度高，摩擦磨损的程度相对较小；

（2）表面粗糙度：表面越光滑，摩擦磨损的程度越小；

（3）润滑条件：适当的润滑可以减小摩擦磨损，延长设备使用寿命；

（4）工作环境：温度、湿度、尘埃等因素都可以对摩擦磨损程度产生影响。

3. 润滑的作用

润滑是减小摩擦磨损的一种重要手段。润滑可以降低两个物体接触的摩擦系数，减少摩擦热的产生，从而减缓摩擦磨损的发生。润滑分为干润滑和液体润滑两种形式。

（1）干润滑：干润滑是指采用固态润滑剂，如石墨、固体润滑剂等，来减小接触表面间的摩擦系数。干润滑不仅可以减少摩擦损失，还可以降低设备的噪音和振动。

（2）液体润滑：液体润滑是指在接触表面上形成一层润滑膜，降低接触面之间的摩擦系数。常见的液体润滑剂有机油、润滑脂等。液体润滑可以有效减小接触表面的摩擦和磨损，延长机械设备的使用寿命。

4. 润滑剂选择与应用

选择合适的润滑剂是减小摩擦磨损的关键。在机械制造中，根据设备的工作条件和要求，可以选用不同类型的润滑剂。例如，在高温高速场合可以选择具有良好高温性能的润滑油，而在重载场合可选用高黏度润滑脂。

此外，润滑剂的正确使用和定期更换也对降低摩擦磨损具有重要意义。密封设备的密封性能也需要保证，避免外界的污染物进入润滑系统，影响润滑效果。

5. 摩擦磨损的监测与维护

为了及时发现机械设备的摩擦磨损情况，可以采用一些监测手段，如振动检测、温度监测等。通过监测设备的工作状态，及时发现摩擦磨损的异常情况，可以采取相应的维护措施，延长设备的使用寿命。

此外，定期维护和保养也是保证机械设备正常运行和减小摩擦磨损的重要环节。对设备进行润滑剂更换、清洁、维修等工作，可以减少不必要的摩擦磨损，确保设备的可靠性和安全性。

总而言之，摩擦磨损与润滑在机械制造中具有重要的意义。合理选择润滑剂、正确使用和维护设备，可以减小摩擦磨损，延长设备的寿命，提高机械设备的工作效率，降低生产成本。因此，在机械制造过程中，我们应充分重视摩擦磨损与润滑问题的研究与应用，为提升设备性能和增加经济效益做出积极努力。

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摩擦与润滑基本知识

摩擦与润滑基本知识 1. 摩擦产生的原因：当接触表面粗糙度较大时，接触表面凹凸不平处相互啮合，摩擦力的主要因素表现为机械啮合；当接触表面粗糙度较小时，两接触面的分子相互吸引，摩擦力的主要因素表现为表面分子的吸引力。 2. 根据物体的表面润滑程度，滑动摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半液体和半干摩擦等。 2.1 干摩擦：在摩擦表面之间，完全没有润滑油和其他杂质，摩擦表面之间作相对运动时所产生的摩擦叫做干摩擦。例如制动闸瓦与制动轮作相对运动时即产生干摩擦。 2.2 液体摩擦：在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，摩擦发生在润滑剂的内部，叫液体摩擦。例如空气压缩机的主轴瓦。 2.3 界限摩擦：两个滑动摩擦表面之间由于润滑剂供应不足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的油膜，属于液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限。 3. 零件磨损的主要形式： 3.1 磨粒磨损：有硬质微粒进入摩擦表面间时，摩擦表面被硬粒切下或擦下切屑而形成的刮伤。 3.2 刮研磨损：由摩擦表面的微观不平度而发生的磨损，主要是较硬的一面对较软的一面形成切削。 3.3 点蚀磨损：表面上有重复的接触应力，在表面上引起微观裂痕，这些裂痕逐渐扩大，形成麻斑式的剥落。 3.4 胶合磨损：摩擦表面润滑油不足，当滑动速度较高、压强过大时，局部的摩擦变形热量和塑性变形热量，使较软的材料局部熔化，粘在另一表面上而被撕下来的磨损。 3.5 塑性变型：表面发生了塑性变形的一种摩擦。

3.6 金属表面的腐蚀：金属表面层氧化，变成松软多孔，易于脱落，丢失耐磨强度的状态。 实例一，摩擦的规律：同类纯金属间的摩擦因数比异类纯金属间和同类合金间的摩擦因数大得多。 4. 影响磨损的因素和减小磨损的途径 4.1润滑：轴径与轴瓦建立液体摩擦的必要条件是a、合适的间隙配合，确保油膜形成；b润滑油充足，具备必要的压力和速度；c、轴径要有足够的转速；d、轴径与轴承配合表面的加工精度要适当；e、注油孔和油槽要设计在轴承承载区以外。 4.2 零件材料选择。 4.3 零件表面处理方法：热处理法，机械强度冷作法等。 4.4工作条件：环境清洁卫生，灰尘和金属粉末较少、温差变化小等。4.5 贯彻以预防为主的维修方针：制定大中小修计划，抓好装配精度。 实例二：增加摩擦性好的方法之一，零件表面处理--镀铬：镀铬层硬度较高；表面几乎不受温度的影响；镀铬层与钢比钢与钢摩擦因数低约50%倍；耐磨性高2-50 倍；热导率高约40%。 润滑材料：润滑剂有液体、半固体和固体三种，分别称为润滑油、润滑脂和固体润滑剂。 5. 润滑油： 5.1 主要功用：减摩、冷却和防腐。 5.2 主要物理化学性能包括：粘度、闪点、凝固点和水分、机械杂质、水溶性酸、水溶性碱等的含量和润滑性。 5.3 润滑油的组成：基础油+添加剂，矿物基础油占基础油的97%以上。（国内外油脂区别） 6. 润滑油的选择原则：

机械工程中的润滑与摩擦学

机械工程中的润滑与摩擦学 机械工程是一门研究机械设备设计、制造、运行和维护的学科。在机械工程中，润滑与摩擦学是一个重要的研究领域。润滑和摩擦是机械系统中常见的现象，对机械设备的性能和寿命有着重要的影响。 润滑是指在两个物体表面之间添加润滑剂，减少摩擦和磨损的过程。润滑剂可 以是液体、固体或气体，常见的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。润滑剂的主要作用是降低摩擦系数，减少能量损失和热量产生，从而降低机械设备的磨损和能耗。 在机械系统中，润滑的重要性不可忽视。通过正确选择润滑剂和合理设计润滑 系统，可以有效地减少机械设备的磨损和故障率，延长机械设备的使用寿命。同时，润滑还可以提高机械系统的效率和性能，减少能源消耗。 摩擦是两个物体表面之间相互接触时产生的阻力。摩擦力的大小与物体表面的 粗糙度、接触压力和润滑状态有关。在机械系统中，摩擦力会导致能量损失和热量产生，增加机械设备的磨损和能耗。因此，在机械工程中，减小摩擦力是一个重要的研究方向。 为了减小摩擦力，提高机械设备的效率和寿命，研究人员开展了大量的研究工作。他们通过改善材料表面的光洁度、使用润滑剂和采用新的润滑技术等手段来降低摩擦力。例如，利用纳米技术可以改善材料表面的光洁度，减小摩擦系数。同时，研究人员还开发了一些新的润滑技术，如固体润滑、离子液体润滑和磁流体润滑等，以提高润滑效果和降低摩擦力。 除了润滑和摩擦学，机械工程中还涉及许多其他的研究领域，如材料科学、热 力学、力学和控制工程等。这些研究领域相互关联，共同为机械工程的发展和进步做出贡献。

总之，润滑与摩擦学是机械工程中一个重要的研究领域。通过研究润滑和摩擦的规律，可以有效地减少机械设备的磨损和能耗，提高机械系统的效率和性能。在未来，随着科学技术的不断进步，润滑与摩擦学将会得到更深入的研究和应用，为机械工程的发展带来新的突破和进步。

摩擦与润滑

1、基本概念基本概念基本概念基本概念 摩擦学：摩擦学（Tribology）一词是1966年才开始使用的，是研究相互作用表面发生相对运动时的有关科学、技术和实践的一门综合性科学技术，其基本内容就是研究机械中的摩擦、磨损和润滑问题。摩擦：两个相互作用的物体在外力作用下发生相对运动时所产生的阻碍运动的阻力称为“摩擦力”，这种现象称之为“摩擦”。磨损：摩擦副之间发生相对运动时引起接触表面上材料的迁移或脱落过程称之为磨损。润滑：在两物体相对运动表面之间施加润滑剂，以减少接触表面间的摩擦和磨损。 2、基本原理：摩擦原理的早期认识及基本观点： 答：凹凸说：1、认为摩擦的起因是一个凸凹不平的表面沿另一‘表面上的微凸物体上升所作的功，也就是说摩擦是由于表面凸凹不平而引起，即摩擦的凹凸学说。2、库仑在解释摩擦起因时，他认为首先是接触表面凹凸不平的机械啮合力，其次是分子之间的粘附力。虽然，他已认识到粘附在摩擦于可能起一定作用．但是次要的，粗糙表面的微凸体才是主要的。粘附说：1、摩擦粘附说：认为摩擦力的真正原因在于接触摩擦区两表面之间的分子粘附作用。2、表面分子吸引力理论：认为摩擦是接触表面分子间相互排斥力与相互吸引力的作用结果。3、分子机械摩擦理论：认为机械与分子吸附是摩擦之源。摩擦与接触面微凸体的弹塑性变形、微凸体相遇时的剪切、犁沟以及接触面分子吸引有关。4、近代被公认的摩擦粘附理论：认为表观接触面积与真实接触面积差别很大，而且真实接触面积还会随摩擦条件而变化，两微凸体之间因存在吸附力而形成接点。摩擦力应为剪断金属之间接点所需的力与硬金属表面微凸体在软金属表面犁沟所需力之和。这一理论最初应用于两种金属之间的摩擦，现在，已深入到非金属等许多其他材料。 第一章表面性质与表面接触 1、为什么在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好？ 答：液体的表面张力越小，接触角越小，固体表面就越容易被液体表面浸润。一般认为，液体的表面张力小于固体的表面张力即可润湿固体表面，所以在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好。 2、物理吸附与化学吸附有何不同？ 答：物理吸附是发生在气体与固体表面接触时由于分子间的作用力(范德华力)而产生的吸附，其特征是不改变吸附层的分子结构或电子分布，所以吸附能力较弱。当温度升高时易发生解吸。化学吸附是指接触面上分子间产生了电子交换，或电子对偏移，电子的分布发生改变而形成化学结合力，结合能比物理吸附要高，在较高温度才会发生解吸。 3、金属成形过程中为什么会发生表面粗糙化现象？ 答：1、金属塑性变形的主要机制就是滑移，指晶体在外力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变，结果在金属的表面出现一系列的滑移台阶，这就是在适当的条件下在金属表面上所能观察到的滑移带或滑移线现象。金属的宏观塑性变形许多多的位错在多个滑移系上同时协调作用的结果。内于交叉滑移、多滑移使位错相互交割，使运动阻力增大，因此，塑性变形的结果使得在坯料或制品表面产生塑性粗糙化现象。（形成机制）2、在塑性加工过程中，工具与变形金属接触表面之间，当存在连续的足够厚度的润滑油膜时，由于过厚的油膜阻碍了变形金属表面和工具的直接接触变形过程中，金属表面如同自由表面变形，导致变形后表面产生粗糙化现象。（形成条件） 第二章材料成形摩擦理论 1、举例说明材料成形过程中摩擦的特点、作用及对成形过程的影响. 答：摩擦的特点：(1)在高压下产生摩擦。塑性成形是的接触表面上的压力很大，一般热加工时面压为100—150MPa，冷加工时高达500—2500MPa。但是，机器轴承中，接触面压通常只有20—50MPa，如此高的面压使润滑剂难以带入或易从变形取剂出去，使润滑困难及

摩擦与润滑基础知识

第八章摩擦和润滑 第一节摩擦与润滑机理 当两个紧密接触的物体沿着它们的接触面作相对运动时，会产生一个阻碍这种运动的阻力，这种现象叫摩擦，这个阻力就叫做摩擦力。摩擦力与垂直载荷的比值叫做摩擦系数。摩擦定律可描述如下： (1)摩擦力与法向载荷成正比：F∝P (2)摩擦力与表面接触无关，即与接触面积大小无关。 (3)摩擦力与表面滑动速度的大小无关。 (4)静摩擦力(有运动趋向时)F S大于动摩擦力F K，即Fs＞F K。 摩擦定律公式： F＝f·P 或 f＝F／P 式中F——摩擦力 f——摩擦系数； P——法向载荷，即接触表面所受的载荷； 载荷 机器中凡是互相接触和相互之间有相对运动的两个构件组成的联接称为“运动副”(也可称为“摩擦副”)，如滚动轴承里的滚珠与套环；滑动轴承的轴瓦与轴径等等。任何机器的运转都是靠各种运动副的相对运动来实现，而相对运动时必然伴随着摩擦的发生。摩擦首先是造成不必要的能量损失，其次是使摩擦副相互作用的表面发热、磨损乃至失效。 磨损是运动副表面材料不断损失的现象，它引起了运动副的尺寸和形状的变化，从而导致损坏。例如油在轴承内运转，轴承孔表面和轴径逐渐磨损，间隙逐渐扩大、发热，使得机器精度和效率下降，伴随着产生冲击载荷，摩擦损失加大，磨损速度加剧，最后使机器失效。 润滑是在相对运动部件相互作用表面上涂有润滑物质，把两个相对运动表面隔开，使运动副表面不直接发生磨擦，而只是润滑物质内部分子与分子之间的摩擦。 所以，摩擦是运动副作相对运动时的物理现象，磨损是伴随摩擦而发生的事实，润滑则是减少摩擦、降低磨损的重要措施。

第二节摩擦分类 摩擦有许多分类法。 1. 按摩擦副运动状态分 静磨擦：一个物体沿着另一个物体表面有相对运动趋势时产生的摩擦，叫做静摩擦。这种摩接力叫做静摩擦力。静摩擦力随作用于物体上的外力变化而变化。当外力克服了最大静摩擦力时，物体才开始宏观运动。 动磨擦：一个物体沿着另一个物体表面相对运动时产生的摩擦叫做动摩擦。这时，产生的阻碍物体运动的切向力叫做动摩擦力。 2. 按摩擦副接触形式分 滑动摩擦：接触表面相对滑动时的摩擦叫做滑动摩擦。 滚动磨擦：在力矩作用下，物体沿接触表面滚动时的摩擦叫做滚动摩擦。 3. 按摩擦副表面润滑状态分。 干摩擦：指既无润滑又无湿气的摩擦。 边界摩擦：指摩擦表面有一层极薄的润滑膜存在时的摩擦。这时，摩擦不取决于润滑剂的粘度，而是取决于接触表面和润滑剂的特性。边界摩擦时，不能避免金属的直接接触，这时仍有微小的摩擦力产生，其摩擦系数通常约左右。 混合摩擦：属于过度状态的摩擦，包括半干摩擦和半流体摩擦。半干摩擦是指同时有边界摩擦和干摩擦的情况。半流体摩擦是指同时有液体摩擦和干摩擦的情况。混合摩擦能有效的降低摩擦力，其摩擦系数要比边界摩擦小的多。但因表面间仍有轮廓峰的直接接触，所以不可避免的仍有磨损存在。 流体摩擦：即流体润滑条件下的摩擦。这时两表面完全被液体油膜隔开，摩擦表现为由粘性流体引起。摩擦系数极小（油润滑时约为－），而且不会有磨损产生，是理想的摩擦状态。 炼油化工设备中的一些摩擦副的工作条件是复杂的，如处于高速、高温、或低温、真空等苛刻环境条件下工作，其摩擦、磨损情况也各有不同的特点。 第三节产生摩擦的原因 对于接触表面作相对运动时产生摩擦力这一现象有各种各样的解释，综合起来有以下几点： 机械上发生相对运动的部位一般都经过加工，具有光滑的表面。但实际上，无论加工程

机械润滑与摩擦

机械润滑与摩擦 摩擦是机械运动中普遍存在的现象，而机械润滑则是减少摩擦、延 长机械寿命的关键。在机械设备中，适当的润滑剂可以减小接触面之 间的摩擦力，提高机械运行的效率和寿命。本文将从两个方面介绍机 械润滑与摩擦的关系。 一、润滑剂的选择与作用 润滑剂是机械润滑中不可或缺的组成部分，它能够形成一层保护膜，减少金属表面的直接接触，降低摩擦系数。润滑剂通常分为固体、液 体和气体三种形态。 1. 固体润滑剂 固体润滑剂常见的有石墨、二硫化钼等。它们具有低摩擦系数和高 耐磨性，特别适合在高温、高压、低速条件下使用。固体润滑剂能够 形成润滑膜，减小摩擦力，防止局部热量过高，起到保护金属的作用。 2. 液体润滑剂 液体润滑剂主要指润滑油，常见的有矿物油、合成油和生物基润滑 油等。液体润滑剂具有良好的流动性，能够在接触面上形成润滑膜， 减少金属表面之间的直接接触，降低摩擦力和磨损。液体润滑剂还有 冷却降温、密封防腐等功能，可以提高机械设备的工作效率和寿命。 3. 气体润滑剂

气体润滑剂常见的有空气、氮气等。它们主要用于高速、高精度的机械设备中，能够形成润滑气膜，减小接触面间的摩擦，具有良好的降噪能力。气体润滑剂还可用于密封装置、压缩机等特殊领域中，提供稳定的工作环境。 二、润滑方式与效果 机械润滑的方式主要有边油润滑、润滑油浸润和干摩擦润滑，它们分别适用于不同的机械设备和工况条件。机械润滑的效果取决于润滑方式的选择和润滑剂的使用。 1. 边油润滑 边油润滑是指在机械设备的轴承部位加油，通过润滑脂或润滑油的供给，形成润滑膜，减少接触面的摩擦。边油润滑方式适用于速度较高的设备，能够快速形成润滑膜，降低磨损和摩擦。 2. 润滑油浸润 润滑油浸润是指将机械设备的零件浸入润滑油中，使其表面充分润滑。这种润滑方式适用于高温、高压、高速等工况下的机械设备，能够有效降低摩擦和磨损，延长设备寿命。 3. 干摩擦润滑 干摩擦润滑是指在机械设备的接触面上添加固体润滑剂，形成润滑膜，减小摩擦力和磨损。这种润滑方式适用于高温、高压、低速等特殊工况下的机械设备，能够有效防止接触面的金属烧蚀和卡滑。

摩擦和磨损与润滑学的基本原理

摩擦和磨损与润滑学的基本原理 一、摩擦和摩擦的种类 1.什么是摩擦？ 相互接触的物体沿着它们的接触面做相对运动时，会产生阻碍物体相对运动的阻力，这种现象称为摩擦。这种阻力叫摩擦力。 2.摩擦的种类 摩擦的种类很多，因为研究的依据不同，摩擦的分类也不同。按摩擦副的运动状态分为静摩擦和动摩擦；按摩擦副运动形式分类分为滑动摩擦、滚动摩擦和自旋摩擦；按摩擦发生的部位分类分为内摩擦和外摩擦；按摩擦副表面润滑状况分类分为静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。本文重点介绍静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦（液体摩擦）和混合摩擦。 （1）静摩擦是指摩擦表面没有任何吸附膜或化合物存在时的摩擦。静金属的摩擦会产生表面粘着。 （2）干摩擦是指在大气条件下，摩擦表面没有任何润滑剂存在的摩擦。严格说干摩擦是在接触表面上无任何其他介质，如自然污染膜、润滑膜以及湿气等。干摩擦是消耗动力最多，磨损最严重的一种摩擦。 （3）边界摩擦是指摩擦表面有一层极薄得润滑膜存在时的摩擦。这层膜称为边界油膜。 （4）流体摩擦是指摩擦表面完全被润滑油膜隔开时的摩擦。这种摩擦发生在界面的润滑剂膜内，摩擦阻力最小，磨损最小。 （5）混合摩擦——是指属于过渡状态的摩擦，包括半干摩擦和半流体摩擦。半干摩擦是指同时存在着干摩擦和边界摩擦的混合摩擦。半流体摩擦是指同时存在着流体摩擦和边界摩擦（或干摩擦）的混合摩擦。 二、磨损和磨损的种类 1.什么是磨损？ 是指两个相互接触的物体发生相对运动时，物体表面的物质不断地转移和损失。磨损的结果使相对运动的物体表面不断有微料抖落，表面性质、几何尺寸均发生改变。 2.磨损的三个阶段 磨损阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段 3.磨损的种类 按磨损的破坏机理，通常把磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种。 （1）粘着磨损 由于摩擦表面存在着一定的粗糙度，在压力的作用下，当摩擦表面做相对运动时，在真空接触点上产生瞬时高温，使其表面软化，熔化，甚至相互粘着，接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面，这种现象就叫做粘着磨损。粘着磨损严重时，摩擦副之间咬死，不能再发生相对运动。 （2）磨料磨损 外来的硬料介质进入摩擦副，或摩擦副一个表面比另一个表面硬，在较硬表面上存在的微凸体，在摩擦过程中对较软表面犁沟或拉槽，引起表面材料的脱落，这种现象叫做磨料磨损。磨料磨损是一种最常见的磨损。 （3）腐蚀磨损

机械设计中的摩擦润滑与磨损

机械设计中的摩擦润滑与磨损摩擦润滑与磨损在机械设计中起着非常重要的作用。摩擦润滑的合 理运用可以减少能量损耗、改善工作条件，并提高机械部件的使用寿命。而磨损则是机械部件长期使用过程中常见的一种现象，需要通过 适当的设计和维护来降低其对设备性能的影响。 一、摩擦润滑的基本原理与分类 摩擦润滑的基本原理是通过在接触面上形成均匀的润滑膜，减小接 触面间的相互作用力，从而降低摩擦力和磨损。根据润滑介质的不同，摩擦润滑可分为干摩擦润滑和液体摩擦润滑。干摩擦润滑通常采用固 体润滑剂，如石墨、MoS2等，用于减小接触面间的直接接触，并提供 加载条件下的润滑效果。液体摩擦润滑则以润滑油膜或润滑脂为介质，充满接触面间的微小间隙，实现摩擦力的降低和磨损的防止。 二、摩擦润滑设计的基本原则 1. 选择适当的润滑剂：根据摩擦副的工作条件和要求，选择合适的 润滑剂，确保润滑效果的达到最佳。 2. 控制润滑膜厚度：润滑膜的厚度对于摩擦润滑的效果至关重要， 过薄或过厚的润滑膜都会导致润滑失效，应根据设计要求和工作条件 进行合理调节。 3. 避免边沟现象：边沟是指润滑剂在摩擦副表面形成长条状或圆环 状排列的现象，会导致接触面的局部摩擦和磨损加剧。合理控制润滑 剂的流动性、表面张力等因素，可有效避免边沟的产生。

三、磨损的产生原因与分类 磨损是机械部件长期使用过程中逐渐产生的现象，主要有以下几种 原因： 1. 疲劳磨损：由于零件长期受到交变应力的作用，使零件表面逐渐 产生小裂纹，并沿裂纹方向扩展，导致表面磨损。 2. 磨粒磨损：机械设备在运行过程中，由于外界进入的杂质或杂质 本身的磨损，会导致零件表面的磨擦和磨损。 3. 粘着磨损：当两个零件表面之间的摩擦力较大时，容易产生粘着 现象，从而导致零件表面的金属相互沾附，形成磨损。 根据磨损形式的不同，磨损可以分为磨粒磨损、胶合磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等。 四、降低磨损的措施 1. 合理选材：根据工作条件选择适当的材料，如使用表面硬度较高、耐磨性好的材料，可以有效降低磨损的发生速度。 2. 润滑措施：通过合理的摩擦润滑设计和使用适当的润滑剂，形成 均匀的润滑膜，减小接触面间的摩擦和磨损。 3. 表面处理：采用表面覆盖、氮化、电镀等技术手段，提高零件表 面的硬度和抗磨性，延缓磨损的发生。 4. 设备维护：定期检查设备的磨损状况，及时更换磨损严重的零件，进行适当的维护和保养，延长设备的使用寿命。

摩擦磨损与润滑复习重点

第一章绪论（5） 1、摩擦学是研究发生在作相对运动的相互作用的表面上的各种现象的产生、变化、和发展的规律及其应用的一门科学。 2、摩擦学的研究对象是表面（界面）上发生的各种现象。而这种现象的产生只是由于相对运动而引起的表面之间以及表面与环境之间的相互作用。（机械工程中包括：动、静摩擦副，机械制造工艺的摩擦学问题，特殊工况条件下的摩擦学问题） 3、摩擦学研究的基本内容是摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑)的原理及其应用。概括起来有以下八方面： （1）摩擦学现象的作用机理。（2）材料的摩擦学特性。（3）摩擦学元件(包括人体人工关节)的特性与设计以及摩擦学失效分析。（4）摩擦材料。（5）润滑材料。（6）摩擦学状态的测试技术与仪器设备。（7）机器设备摩擦学失效状态的在线检测与监控以及早期预报与诊断。（8）摩擦学数据库与知识库。 4、摩擦学的特点1）是一门在传统学科是基础上综合发展起来的边缘学科2）是一门具有很强应用背景的横断学科3）是一门学科边界还没完全界定的新兴学科 5、摩擦学研究的意义1）是一门能源保护的科学2）摩擦学的发展是工业和科学技术发展的迫切需要3）摩擦学的研究和应用具有巨大的经济意义 第二章固体的表面性质 1、表面的几何形状特征1）微观几何形状误差2）宏观几何形状误差3）中等几何形状误差 2、物体表面力是指两相或两物体相互作用时有助于物体内聚的各种力。按固体晶体结构不同，有离子键力、共价键力、金属键力和范德华力。 3、吸附与固体表面膜 （1）物理吸附膜 （2）化学吸附膜由于极性分子（感应或永久的）有价电子与基体表面的电子发生交换而产生的化学结合力，使极性分子定向地排列在固体表面上形成的吸附现象。 （3）氧化膜 （4）化学反应膜金属表面与润滑油添加剂中的硫、磷、氯等元素发生化学反应，所形成的一种新的化合物膜层。 第三章固体表面的接触特性 1、、接触面积的概念 （1）名义接触面积An 在平面接触下，具有理想光滑面的物体的接触面积（2）轮廓接触面积Ap 物体接触表面上波纹度的波峰因承载而被压扁的区域所形成的面积总和 （3）实际接触面积是指在固／固界面上，直接传递界面力的各个局部实际接触的微观面积△Ari的总和。 2、微凸体模型和接触模型 （1）微凸体模型：1）球形模型；2）柱形模型；3）锥形模型 第四章摩擦 1、按摩擦副的润滑状态分类 （1）干摩擦接触表面无任何润滑剂 （2）边界摩擦这是指在两接触表面上存在一层极薄的边界膜的摩擦。（发动机

机械制造中摩擦磨损与润滑

机械制造中摩擦磨损与润滑摩擦磨损与润滑在机械制造中的重要性 摩擦磨损与润滑是机械制造领域中一个重要的问题，对机械设备的性能和寿命具有关键性影响。本文将从摩擦磨损的概念、影响因素和润滑的作用等方面进行论述，以展示摩擦磨损与润滑在机械制造中的重要性。 1. 摩擦磨损的概念 摩擦磨损指的是在两个物体相对运动的接触表面上，由于接触面之间存在相互作用力，而导致表面的材料被破坏或剥离，进而影响物体的表面形貌和性能。摩擦磨损不仅会引起设备的能量损耗，还会导致设备噪音、振动、发热等问题，严重影响设备寿命和工作效率。 2. 影响摩擦磨损的因素 摩擦磨损的程度受多种因素的影响，主要包括以下几个方面： （1）材料硬度：材料的硬度高，摩擦磨损的程度相对较小； （2）表面粗糙度：表面越光滑，摩擦磨损的程度越小； （3）润滑条件：适当的润滑可以减小摩擦磨损，延长设备使用寿命； （4）工作环境：温度、湿度、尘埃等因素都可以对摩擦磨损程度产生影响。

3. 润滑的作用 润滑是减小摩擦磨损的一种重要手段。润滑可以降低两个物体接触的摩擦系数，减少摩擦热的产生，从而减缓摩擦磨损的发生。润滑分为干润滑和液体润滑两种形式。 （1）干润滑：干润滑是指采用固态润滑剂，如石墨、固体润滑剂等，来减小接触表面间的摩擦系数。干润滑不仅可以减少摩擦损失，还可以降低设备的噪音和振动。 （2）液体润滑：液体润滑是指在接触表面上形成一层润滑膜，降低接触面之间的摩擦系数。常见的液体润滑剂有机油、润滑脂等。液体润滑可以有效减小接触表面的摩擦和磨损，延长机械设备的使用寿命。 4. 润滑剂选择与应用 选择合适的润滑剂是减小摩擦磨损的关键。在机械制造中，根据设备的工作条件和要求，可以选用不同类型的润滑剂。例如，在高温高速场合可以选择具有良好高温性能的润滑油，而在重载场合可选用高黏度润滑脂。 此外，润滑剂的正确使用和定期更换也对降低摩擦磨损具有重要意义。密封设备的密封性能也需要保证，避免外界的污染物进入润滑系统，影响润滑效果。 5. 摩擦磨损的监测与维护

机械设计基础磨损和润滑原理

机械设计基础磨损和润滑原理机械设计中的磨损和润滑原理是关于机械部件表面的摩擦和磨损以及如何减少摩擦和磨损的理论研究。本文将从磨损的类型、润滑原理和润滑方式三个方面进行探讨。 一、磨损的类型 磨损是指机械零部件在工作过程中由于相对运动造成的表面损坏现象。常见的磨损类型有磨粒磨损、疲劳磨损和涂层磨损。 磨粒磨损是指有了磨粒的情况下，在载荷的作用下，机械零部件出现的破坏。磨粒可以从摩擦副中产生，也可由润滑剂中的杂质形成。这种磨损可以通过控制润滑剂的质量来减少。 疲劳磨损是指机械零部件在循环加载的作用下，由于产生应力集中和表面疲劳引起的磨损现象。减少疲劳磨损的关键是提高材料的强度和抗疲劳性能。 涂层磨损是指由于涂层层面相对移动而导致涂层损坏。涂层通常是为了提高材料的表面硬度和耐磨性，但当涂层出现质量问题时，就容易出现磨损。 二、润滑原理 润滑原理是指通过在机械零部件表面形成一层润滑膜，使表面之间的摩擦和磨损减少的理论原理。常见的润滑原理有液体润滑原理和固体润滑原理。

液体润滑原理是指通过液体介质在机械零部件表面形成一层润滑膜，减少摩擦和磨损。液体润滑分为边界润滑、混合润滑和流体动压润滑 三种形式。边界润滑是指液体介质只在机械零部件表面形成一层极薄 的润滑膜，减少摩擦。混合润滑是指液体介质在表面间填充物质的沟 槽中形成润滑膜，减少磨损。流体动压润滑是通过液体介质的压力来 支撑机械零部件，减少接触应力，达到减少磨损的效果。 固体润滑原理是指通过在机械零部件表面涂覆一层固体润滑剂，使 表面摩擦减少的原理。固体润滑分为干摩擦润滑和液滴浸润润滑两种 形式。干摩擦润滑是指通过在机械零部件表面涂覆一层干润滑剂，形 成一层干润滑膜，减少摩擦和磨损。液滴浸润润滑是指在机械零部件 表面涂覆一层液滴型润滑剂，使表面摩擦减小。 三、润滑方式 润滑方式是指润滑剂与机械零部件之间的相对运动形式。常见的润 滑方式有辗轧润滑、滑动润滑和混合润滑。 辗轧润滑是指润滑剂与机械零部件之间的相对运动为球和滚道、滚 子和滚道之类的辗轧运动形式。滑动润滑是指润滑剂与机械零部件之 间的相对运动为平面或线与平面的滑动运动形式。混合润滑是指润滑 剂与机械零部件之间的相对运动既有辗轧也有滑动。 总结： 机械设计中的磨损和润滑原理是非常重要的，它关系到机械零部件 的传动效率和使用寿命。了解磨损的类型、润滑原理和润滑方式，既

机械设计中的摩擦和润滑分析

机械设计中的摩擦和润滑分析在机械设计中，摩擦和润滑是重要的考虑因素。摩擦是指两个或更多物体相互接触时的阻力。而润滑则是通过在接触表面之间引入润滑剂来减少摩擦、磨损和能量损失。本文将讨论摩擦和润滑在机械设计中的分析方法和应用。 一、摩擦分析 摩擦是机械系统中能量损失的主要来源之一，因此对摩擦现象的准确分析对于提高机械系统效率至关重要。摩擦分析的目标是确定接触表面的摩擦系数，并计算摩擦力和摩擦热。以下是一些常用的摩擦分析方法： 1.1 理论分析 理论分析是通过应用物理学和力学原理来计算摩擦力和摩擦系数的方法。基于材料表面之间的接触模型，可以使用公式或数学模型来计算摩擦系数。这种方法适用于规则形状和理想条件下的摩擦分析。 1.2 实验测量 实验测量是通过直接测量接触表面之间的摩擦力来确定摩擦系数的方法。常用的实验方法包括滑动摩擦实验、滚动摩擦实验和牵引摩擦实验。通过实验测量可以获得真实的摩擦系数，并了解材料和润滑条件对摩擦的影响。 1.3 数值模拟

数值模拟是一种基于计算机仿真的方法，通过建立数学模型和模拟 运动过程来分析摩擦行为。常用的数值模拟方法包括有限元分析和计 算流体力学。通过数值模拟可以模拟复杂的摩擦条件和运动状态，预 测摩擦行为和优化设计。 二、润滑分析 润滑在机械设计中起到减少摩擦、磨损和能量损失的作用，因此对 润滑条件的分析和选择对于提高机械系统的可靠性和效率至关重要。 以下是一些常用的润滑分析方法： 2.1 黏度分析 黏度是润滑剂的重要性能指标之一，润滑剂的黏度越高，越能有效 地减少摩擦和磨损。黏度分析是通过测量润滑剂的黏度来评估其润滑 效果的方法。常用的黏度测量方法包括旋转黏度计和低温黏度测定仪。 2.2 润滑膜分析 润滑膜是润滑剂在接触表面上形成的一层细薄润滑膜，能够隔离摩 擦表面，减少直接接触，起到润滑和保护作用。润滑膜分析是通过观 察和测量润滑膜的厚度、组成和稳定性来评估润滑条件的方法。常用 的润滑膜分析方法包括红外分光光度法和电化学技术。 2.3 润滑剂选择 润滑剂的选择是润滑分析的重要环节。根据机械系统的工作条件、 材料特性和摩擦要求，选择合适的润滑剂可以提高机械系统的性能和

技能培训：摩擦与润滑

摩擦学（Tribology)是一门涉及数学、力学、物理学、化学、机械工程学、以及材料科学、石油化工等多种学科领域的一门综合性边缘学科。 物体的摩擦分三种类型：滑动摩擦、滚动摩擦和流动摩擦。为最小的力就能移动物体，有必要把滑动摩擦和滚动摩擦转变成阻力最小的流动摩擦，或是两个物体间加入一种润滑剂以减轻摩擦。 润滑的目的是两种物体直接接触，故此，希望在接触面之间形成一层较厚的油膜。一般来讲滑动或滚动的表面形成的油膜厚度取决于ZN/P 值。其中Z=粘度（cP），N=每分钟转数（rpm），P=负载（Kg/cm2），按此原则可以说：—粘度越高，油膜越后 转数越高，油膜越厚 负载越轻，油膜越厚

在恒定的负荷下，轴承接触面积越大，单位面积所承受的负荷越小，因此油膜越厚。 流动润滑（摩擦）区（ZN/P＞A） 这是理想的条件，润滑油膜厚，把接触面完全分开。 混合和边界润滑（摩擦）区（ZN/P＜A） 在这些区域里，虽然粘着性在摩擦的表面还未完全得到发展，但润滑膜已经失去了流体特性，与流体摩擦区域相比较，摩擦量大。烧坏的危险性大，这种情况发生在机器的启动或停机瞬间。 当负荷继续增大超过润滑限度，油膜失去支持负载的能力，互相摩擦的表面引起附着粘合和磨损。这种状况叫干摩擦。在这种情况下，在接触的金属表面与润滑油中极压剂之间会发生化学反应。因此，一层起润滑作用而又容易滑动的金属化合物薄膜就形成了，这种状况叫极压润滑。 两个物体之间的摩擦会产生物体磨损，摩擦是现象，磨损是结果，润滑是减缓磨损的一种办法。物体磨损有一下几种类型

五种常见磨损类型： 1、减少磨损的途径： （1）材料选配 （2）润滑 （3）表面强化处理或耐磨处理 （4）结构设计 （5）科学使用设备、精心维护设备 2、润滑的作用： （1）润滑功能，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命（2）冷却功能，散播摩擦产生的热量

机械设计基础摩擦与润滑的重要性

机械设计基础摩擦与润滑的重要性摘要： 摩擦与润滑在机械设计中起着非常重要的作用。它们对于机械运动 的效率、寿命以及磨损程度都具有直接的影响。本文将详细探讨摩擦 与润滑在机械设计中的重要性，以及常见的润滑方式和应用。 引言： 摩擦和润滑是机械运动中不可避免的物理现象，其影响因素多种多样。它们直接关系到机械零件的摩擦损耗、能耗、寿命以及性能等重 要指标。因此，在机械设计过程中充分考虑摩擦与润滑是至关重要的。 一、摩擦的影响 摩擦力是机械系统中常见的一种力，其大小取决于接触表面的材料、表面质量以及相对运动速度等因素。摩擦力会引起机械零件的磨损和 能量损耗。摩擦力的增加对机械系统的性能有着直接的负面影响，例 如降低传动效率、增加噪音和热量等。因此，降低摩擦力是提高机械 系统效率和寿命的关键。 二、润滑的作用 润滑是降低摩擦系数的一种有效手段。润滑剂的使用可以形成润滑膜，减小接触表面间的摩擦，并降低磨损率。润滑不仅可以降低摩擦力，还能有效地散热和减少噪音。同时，润滑剂还可以起到防腐、防

锈等附加功能。因此，合理应用润滑剂可显著提高机械设备的运行效 率和寿命。 三、常见的润滑方式 1. 干摩擦润滑：干摩擦润滑是指在完全没有液体润滑剂的条件下进 行的摩擦工作。常见的干摩擦润滑方式包括干摩擦副表面改性、涂敷 干摩擦剂等。虽然干摩擦润滑方式简单且成本低廉，但其效果有限， 适用范围较窄。 2. 油膜润滑：油膜润滑是利用液态润滑剂在接触表面之间形成一层 油膜，以减小摩擦和磨损。常见的油膜润滑方式包括油浸润滑、循环 润滑和强制润滑等。油膜润滑方式适用范围广，能够稳定地减小摩擦，提高机械系统的寿命。 3. 固体润滑：固体润滑是利用固态润滑剂（如固体润滑膜或粉末） 减小接触表面的摩擦和磨损。常见的固体润滑方式包括固体润滑材料 的涂覆和添加，如固体润滑膜、固体润滑蜡等。固体润滑方式适用于 一些高温或特殊环境下，可以有效降低机械系统的磨损。 四、摩擦与润滑在不同领域中的应用 1. 机械制造业：摩擦与润滑在机械制造业中起到至关重要的作用。 通过合理选择润滑方式和润滑剂，可以降低摩擦，减小磨损，提高设 备的使用寿命和运行效率。

理解机械设计中的摩擦与磨损问题

理解机械设计中的摩擦与磨损问题摩擦与磨损是机械设计中一个关键的问题。在许多机械装置的运行中，摩擦和磨损不可避免地发生，会对机械装置的性能和寿命产生重 大影响。因此，深入理解和有效解决机械设计中的摩擦与磨损问题至 关重要。 一、摩擦与磨损的概念及分类 在分析摩擦与磨损问题之前，有必要了解它们的概念和分类。摩擦 是指两个或多个物体相对运动时产生的阻碍物体相对运动的力。磨损 则是指由于摩擦作用，物体表面产生的物质的剥离和破坏。 根据摩擦的性质不同，可以将摩擦分为干摩擦和润滑摩擦。干摩擦 是指在干燥环境中摩擦表面之间的接触。润滑摩擦则是在润滑剂的作 用下进行的摩擦。 根据不同的磨损机制，磨损可分为磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。磨粒磨损是指由于硬颗粒或磨粒介入摩擦表面而导致的磨损。疲劳磨 损是由于周期性载荷导致材料表面的裂纹生成和扩展而引起的磨损。 腐蚀磨损则是由于化学腐蚀和摩擦共同作用导致的材料表面破坏。 二、摩擦对机械性能的影响 摩擦对机械性能有着重要影响。首先，摩擦会引起能量损失。在机 械装置中，摩擦产生的热量会导致能量的损耗，降低装置的效率。其次，摩擦还会引起噪声和振动。不合理的设计或磨损加剧会导致机械 零部件之间的过度摩擦，进而产生噪声和振动，影响机械的工作环境

和使用寿命。另外，摩擦还会导致机械零件的磨损和失效，进而降低 机械的性能和寿命。 三、有效解决摩擦与磨损问题的方法 针对摩擦与磨损问题，可以采取多种方法来解决。首先，正确选择 材料是解决摩擦与磨损问题的关键。不同工作环境下，要选择适合的 材料以减少摩擦和磨损。其次，润滑是有效降低摩擦和磨损的重要手段。合理的润滑系统和润滑剂的使用可以减少接触表面的摩擦并防止 磨损。此外，合理的结构设计和表面处理也可以减少摩擦和磨损。 四、摩擦与磨损问题的案例分析 为了更深入理解摩擦与磨损问题，下面通过一个案例分析来说明。 某机械装置的摩擦副由钢和铜两种材料组成，工作环境较为恶劣，运 行速度较快。经过一段时间的使用后，发现摩擦副出现了较严重的磨损。分析问题的原因，可能是由于材料选择不当、润滑不良以及结构 设计不合理等原因导致。解决这一问题，可以考虑更换耐磨性更好的 材料、改进润滑系统、优化结构设计等方法。 五、结论 摩擦与磨损问题在机械设计中非常重要。了解摩擦与磨损的概念和 分类，分析其对机械性能的影响，并采取相应的解决方法，可以有效 提高机械装置的性能和寿命。通过案例分析，我们可以更直观地理解 和解决实际中的摩擦与磨损问题。因此，在机械设计中，摩擦与磨损 问题的解决应该引起足够重视，以提高机械装置的可靠性和使用寿命。

机械设计基础机械设计中的摩擦与磨损分析

机械设计基础机械设计中的摩擦与磨损分析机械设计基础：机械设计中的摩擦与磨损分析 摩擦与磨损是机械设计中一个非常重要的问题，它直接影响到机械 零件的使用寿命和性能。在机械运动中，摩擦与磨损是不可避免的。 本文将从摩擦和磨损的定义、原因以及影响等方面进行探讨，以帮助 读者更好地理解机械设计中的摩擦与磨损问题。 一、摩擦与磨损的定义 1. 摩擦： 摩擦是指两个物体表面由于接触而产生的相互阻碍相对运动的力。 在机械系统中，摩擦是一种能量损失现象，会产生热量和噪音。 2. 磨损： 磨损是指在两个物体表面发生相对运动的过程中，由于摩擦作用而 导致表面物质的逐渐破坏。磨损会引起零部件的减小、变形甚至失效，降低机械系统的性能。 二、摩擦与磨损的原因 1. 机械结构设计问题： 不合理的机械结构设计会导致零件表面间的接触压力过大，从而增 加摩擦力和磨损。例如，设计不当的轴承安装间隙会导致轴承磨损加剧。

2. 环境因素： 环境因素也是摩擦和磨损的原因之一。例如，灰尘和颗粒物进入机械系统中会增加零部件的磨损。同时，高温、高湿度等环境条件也会加剧摩擦与磨损。 3. 润滑不良： 润滑问题是摩擦和磨损产生的主要原因之一。不良的润滑状态会导致零件间的摩擦系数增大，从而导致磨损加剧。合适的润滑剂的选择和使用是减少磨损的有效方法。 三、摩擦与磨损的影响 1. 寿命： 摩擦和磨损对机械零件寿命的影响非常显著。高摩擦和剧烈磨损会缩短零件的使用寿命，降低机械系统的可靠性和稳定性。 2. 性能： 摩擦和磨损会导致机械系统的性能下降。例如，由于磨损导致的间隙增大会使得机械部件的精度下降，进而影响到整个系统的性能。 3. 能耗： 摩擦和磨损会消耗机械系统的能量，增加能耗。通过减少摩擦和磨损，可以降低机械系统的能量消耗，提高能源利用效率。 四、减少摩擦与磨损的方法