粘着磨损学习教案

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1、会计学1第一页，共33页。第1页/共33页第二页，共33页。（1）轻微粘着）轻微粘着(zhn zhe)磨损磨损 粘结点的强度低于摩擦副两金属的强度时，剪粘结点的强度低于摩擦副两金属的强度时，剪切发生在结合面上切发生在结合面上(min shn)。此时，虽然摩。此时，虽然摩擦系数增大，但是磨损却很小，材料迁移也不显擦系数增大，但是磨损却很小，材料迁移也不显著。著。 粘结点的强度高于摩擦副中较软金属的强度时，破坏粘结点的强度高于摩擦副中较软金属的强度时，破坏将发生在离结合面不远处的软金属表层内，软金属粘附将发生在离结合面不远处的软金属表层内，软金属粘附在硬金属表面上。其摩擦系数与轻微在硬金属表面上。

2、其摩擦系数与轻微(qngwi)磨损差磨损差不多，但磨损程度加剧。不多，但磨损程度加剧。 （2）一般粘着磨损（涂抹）一般粘着磨损（涂抹）第2页/共33页第三页，共33页。（4）胶合）胶合(jioh)磨损磨损 粘结点的强度比两金属的剪切强度粘结点的强度比两金属的剪切强度高得多高得多，而且粘，而且粘结点面积较大时，剪切破坏发生在一个或两个金属表结点面积较大时，剪切破坏发生在一个或两个金属表层较深的地方。两表面都出现严重磨损，甚至使摩擦层较深的地方。两表面都出现严重磨损，甚至使摩擦副之间咬死而不能相对滑动。副之间咬死而不能相对滑动。 第3页/共33页第四页，共33页。第4页/共33页第五页，共33页。

3、第5页/共33页第六页，共33页。第6页/共33页第七页，共33页。第7页/共33页第八页，共33页。第8页/共33页第九页，共33页。第9页/共33页第十页，共33页。第10页/共33页第十一页，共33页。第11页/共33页第十二页，共33页。第12页/共33页第十三页，共33页。磨损体积磨损体积 1953年年Archard提出的模型提出的模型saP 2 332adW sPaadsdW 32323 ssLssPLkdsPkW 330 ks粘着磨损常数粘着磨损常数第13页/共33页第十四页，共33页。完全忽略了金属变形的物理特性及有关完全忽略了金属变形的物理特性及有关材料学的变化；材料学的变化

4、；在数学表达式中使用了一些假设，有些在数学表达式中使用了一些假设，有些过于粗糙，不尽合理；过于粗糙，不尽合理； 对不同条件下的金属磨损过程没能提供确对不同条件下的金属磨损过程没能提供确切的说明。切的说明。 摩擦温度；摩擦温度； 滑动距离。滑动距离。第14页/共33页第十五页，共33页。 Holn模型模型(mxng) 木村模型木村模型(mxng) 笹田笹田直模型直模型(mxng) Bucky模型模型(mxng)第15页/共33页第十六页，共33页。形成情况，探讨了油润滑下形成情况，探讨了油润滑下GCr15与与45号钢发生胶合的条件号钢发生胶合的条件(tiojin)。实验表明：滑动速。实验表明：滑

5、动速度对胶合的发生有很大影响。度对胶合的发生有很大影响。第16页/共33页第十七页，共33页。在较低速度下，油膜破裂在较低速度下，油膜破裂(pli)(pli)后能够生成化学后能够生成化学反应膜防止胶合发生，只有当表面温度过高，使反应膜防止胶合发生，只有当表面温度过高，使反应膜失效后才会发生胶合。反应膜失效后才会发生胶合。在中等速度下，油膜破裂在中等速度下，油膜破裂(pli)(pli)后能够生成化学后能够生成化学反应膜，此时胶合发生是由于反应膜的磨损率大反应膜，此时胶合发生是由于反应膜的磨损率大于它的生成速率引起的。于它的生成速率引起的。在较高的速度下，一旦油膜破裂在较高的速度下，一旦油膜破裂(

6、pli)(pli)很难形成很难形成化学反应膜，立即发生胶合，胶合前的温度和摩化学反应膜，立即发生胶合，胶合前的温度和摩擦力都较低。擦力都较低。第17页/共33页第十八页，共33页。1. pmaxvsc 1. pmaxvsc 准则准则(zhnz)(zhnz)1953年，美国年，美国Almen提出提出(t ch)的准则的准则cvps maxpmaxHertz最大应力最大应力(yngl)； vs相对滑动速度；相对滑动速度； c实验常数。实验常数。用于初步计算用于初步计算计算结果比较粗略，数据离散达到计算结果比较粗略，数据离散达到50 。 通常高速重载和润滑不良的摩擦副易发生胶合通常高速重载和润滑不良

7、的摩擦副易发生胶合磨损，目前提出的各种胶合计算准则尚属半经验磨损，目前提出的各种胶合计算准则尚属半经验计算，缺少足够而准确的数据，因此还不能有效计算，缺少足够而准确的数据，因此还不能有效地普遍应用。地普遍应用。第18页/共33页第十九页，共33页。3. 瞬时温度瞬时温度(wnd)准则准则1980年年Wilson提出齿轮胶合提出齿轮胶合磨损中齿面温磨损中齿面温度的分布和变度的分布和变化。化。cPvns 2.nsPvc 准则准则第19页/共33页第二十页，共33页。scfb bvcKvcKvvfpef)(83. 02222111121 bvvfpef21076. 0 胶合临界温度胶合临界温度表面本

8、体温度表面本体温度局部瞬时温升局部瞬时温升sc b f 第20页/共33页第二十一页，共33页。 实践证明：瞬时温度准则与指数实践证明：瞬时温度准则与指数(zhsh)型准则所型准则所得的计算结果十分相近。在高速滑动条件下，瞬时得的计算结果十分相近。在高速滑动条件下，瞬时温度准则相当于温度准则相当于n23时的指数时的指数(zhsh)型准则。型准则。临界温度临界温度(ln (ln ji wn ji wn d)d)未淬火钢齿轮：未淬火钢齿轮：；C C1 105060 sc ；C C0250150 sc 淬火钢齿轮：淬火钢齿轮：普通矿物油润滑：普通矿物油润滑：sc 接近润滑油的蒸发温度。接近润滑油的蒸

9、发温度。 第21页/共33页第二十二页，共33页。定义：定义： 齿轮齿轮(chln)(chln)表面上的点通过齿面接触区所需的表面上的点通过齿面接触区所需的时间时间sfvbt2 胶合发生时，有如下胶合发生时，有如下(rxi)(rxi)关系关系 catpfe 4. 4. 胶合因子胶合因子(ynz)(ynz)准准则则单位长度载荷单位长度载荷pe c时，可以忽略时，可以忽略c，此时的计，此时的计算结果与指数型准则相近似。算结果与指数型准则相近似。第22页/共33页第二十三页，共33页。脆性材料抗粘着磨损的能力比塑性材料高。脆性材料抗粘着磨损的能力比塑性材料高。塑性塑性 塑性流动塑性流动 最大切应力最

10、大切应力 表面下一定深度表面下一定深度 脆性脆性剥落剥落 最大正应力最大正应力 表面表面 磨痕深度深磨痕深度深磨屑易堆积磨屑易堆积 磨痕深度浅磨痕深度浅 磨屑易脱落磨屑易脱落 材料塑性越高，材料塑性越高，粘着磨损越严重粘着磨损越严重第23页/共33页第二十四页，共33页。A族元素与铁生成摩擦族元素与铁生成摩擦(mc)副副的粘着倾向大；的粘着倾向大；表面热处理有利于提高抗粘着表面热处理有利于提高抗粘着能力；能力；表面膜限制了磨痕深度，而提表面膜限制了磨痕深度，而提高抗粘着能力。高抗粘着能力。第24页/共33页第二十五页，共33页。第25页/共33页第二十六页，共33页。 1965年年Rabino

11、wicz采用采用(ciyng)放射性同位素放射性同位素方法测量金属迁移量，发现：当表面温度达到临方法测量金属迁移量，发现：当表面温度达到临界值（约界值（约80）时，磨损量和摩擦系数都急剧增）时，磨损量和摩擦系数都急剧增加。加。第26页/共33页第二十七页，共33页。摩擦副材料摩擦副材料临界载荷临界载荷（Nmm2）胶合发生时间胶合发生时间（min）钢钢青铜青铜1701.5钢钢GCrl51802.0钢钢铸铁铸铁4670.5第27页/共33页第二十八页，共33页。四球试验机四球试验机第28页/共33页第二十九页，共33页。各种材料的临界各种材料的临界(ln ji)(ln ji)载荷随滑动速度增加而载

12、荷随滑动速度增加而降低。这说明温度对胶合的发生起着重要作用。降低。这说明温度对胶合的发生起着重要作用。 试验证明，将试件浸入油中加热，当载荷低试验证明，将试件浸入油中加热，当载荷低于临界值而使油温升高并不能发生胶合。单纯于临界值而使油温升高并不能发生胶合。单纯的温度升高不会产生胶合，一般的温度升高不会产生胶合，一般(ybn)(ybn)都是都是载荷与温度的共同作用。载荷与温度的共同作用。 第29页/共33页第三十页，共33页。油油 品品最大无卡咬负荷最大无卡咬负荷(kg)46号汽轮机油号汽轮机油5280%的汽轮机油的汽轮机油20%的百顺的百顺119百顺抗磨护理剂百顺抗磨护理剂137.5第30页/共33页第三十一页，共33页。5. 表面粗糙度的影响表面粗糙度的影响 表面粗糙度愈低，抗粘着能力愈大；但过高的表面粗糙度愈低，抗粘着能力愈大；但过高的降低表面粗糙度，因不利于润滑剂的储存，又会降低表面粗糙度，因不利于润滑剂的储存，又会促使粘着的发生。促使粘着的发生。 第31页/共33页第三十二页，共33页。度，可以提高抗粘着磨损的度，可以提高抗粘着磨损的能力。能力。第32页/共33页第三十三页，共33页。