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摩擦与润滑
發表時間: 2011-07-23 09:22:22       流覽次數: 2285

    機械的潤滑是為了降低兩個相對運動的接觸面(簡稱摩擦副)間的摩擦與磨損。當兩個互相接觸的物體作相對運動時,存在著一種抗拒其作相對運動的力,這種力就叫摩擦力。摩擦的類別取決於摩擦條件,可分為幹摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦。摩擦會產生下列後果:磨損、噪音、高溫。
    摩擦對設備是非常有害的,主要表現在使能量損失增加和加大機件的磨損程度。潤滑技術就是儘量減少這些影響。良好的潤滑能提高機械效率,保證機械長期可靠地工作,節約能源。潤滑不良的機械,輕則功率降低,磨損增大,重則使機械損壞。據估計,世界能源的1/3~1/2最終被各種不同形式的摩擦消耗掉。因此,改進潤滑工作,對於降低機械的摩擦損失和節約能源有重大意義。
    潤滑可分為四種形態:流體潤滑(HL)、彈性流體潤滑(EHL)、邊界潤滑(BL)及混合潤滑(ML)
(1)流體潤滑
    當物體之間的接觸面被潤滑油膜完全隔開時,此時的潤滑稱流體潤滑。
    流體潤滑時,物體之間的摩擦面沒有直接接觸,因此摩擦僅發生在潤滑油之間,運動阻力僅由潤滑油分子間的吸引力(內聚力)形成,摩擦係數取決於潤滑油的黠度,因而摩擦係數很小,-般在O.01~0.001的範圍內,流體潤滑是最理想的潤滑方式。
(2)彈性流體潤滑
    在齒輪、滾動軸承等零件中,兩摩擦面的幾何形狀差別很大,實際接觸面較小,因此承受的壓力也較高。在很高的壓力下,材料產生彈性變形,間隙內潤滑油的勃度也將急劇增大,由於黠度增大和表面變平的聯合作用,使摩擦表面問得以保持住足夠厚的油膜,並能在油膜中產生較大的壓力,足以和外壓抗衡,保證了油膜不被擠出,防止了機件表面的磨損。這種情況下的潤滑稱之為彈性流體潤滑。
(3)邊界潤滑
    是指物體之間摩擦面上存在-層由潤滑劑構成的邊界膜時的潤滑。液體潤滑摩擦阻力小,但必須在潤滑油黠度與運動零件的轉速、負荷配合適當的條件下才能實現。在負荷增大或黠度、轉速降低的情況下,液體油膜將會變薄,當油膜厚度變薄到小於摩擦面微凸體的高度時,兩摩擦面較高的微凸體將會直接接觸,其餘的地方被一到幾層分子厚的油膜隔開,這時摩擦係數增大到O.05~0.15.並出現能控制住的有限磨損,這種情況叫做邊界潤滑。邊界潤滑時的減摩抗磨作用主要取決於潤滑油添加劑與金屬摩擦表面形成的邊界膜(吸附膜或化學反應膜)
(4)混合潤滑
    混合潤滑是邊界潤滑和流體潤滑之間的-種過渡狀態,是包括大部分流體潤滑和局部邊界潤滑的一種中間潤滑狀態。也可以是彈性流體潤滑和邊界潤滑交替出現,而以彈性流體潤滑為主的潤滑過程。在實際潤滑過程中,當連續潤滑膜局部破裂時,由流體潤滑區向混合潤滑區過渡,當油膜厚度下降到流體潤滑膜的下限,且不能形成完整的連續膜時,則為海合潤滑區域。