机械零件的磨损_图文
机械零件的磨损
特征
表面磨损、减小尺寸、颗粒形成
影响
降低机械性能、加大摩擦力、缩短使用寿命
影响机械零件磨损的因素
1 负荷
过大的负荷会加剧磨损程度。
3 润滑
不合理的润滑会导致磨损加剧。
2 材料
硬度差异和杂质会影响磨损。
磨损对机械零件的影响
1
功能失效
2
磨损会导致零件功能降低或完全失效。
3
减小尺寸
机械零件的尺寸会逐渐缩小，导致配 合间隙增大。
利用测量工具检测尺寸 变化和配合间隙的增大。
利用红外热成像技术检 测摩擦热量的分布。
磨损预防与维修的建议
预防措施
注意合理负荷、正确润滑、选 用合适材料。
维修策略
定期保养、更换受损零件、优 化设计。
润滑维护
定期清洗和更换润滑油，检查 润滑系统。
机械零件的磨损
机械零件磨损是指在使用过程中由于受力和摩擦而逐渐减小尺寸、改变形状 或损失功能的现象。本演示将探讨磨损的特征、影响、检测方法和预防维护 的建议。
什么是机械零件磨损？
磨损是机械零件在使用过程中由于受力和摩擦而逐渐减小尺寸、改变形状或损失功能的现象。
常见的磨损情况及其特征
磨损类型
磨擦磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损
能量损失
磨损会引起摩擦能量的损失，影响机 械效率。
延长机械零件使用寿命的方法
正确润滑
选择适当的润滑方式和材料， 定期检查和更换润滑剂。
优化设计
改善零件加工质量和选择合 适的材料，减少磨损。
定期维护
定期检查机械零件，清洗和 更换受损部件。
磨损检测的方法
1 物理观察
2 测量技术
3 红外摄像
机械零件的磨损 - 腐蚀磨损
机械零件的磨损 - 腐蚀磨损在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学反应或电化学反应，引起金属表面的腐蚀剥落，这种现象称为腐蚀磨损。
它是与机械磨损、粘着磨损、磨料磨损等相结合时才能形成的一种机械化学磨损。
因此，腐蚀磨损的机理与前述三种磨损的机理不同。
腐蚀磨损是一种极为复杂的磨损过程，经常发生在高温或潮湿的环境下，更容易发生在有酸、碱、盐等特殊介质的条件下。
按腐蚀介质的不同类型，腐蚀磨损可分为氧化磨损和特殊介质下的腐蚀磨损两大类。
1．氧化磨损我们知道，除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着。
若在摩擦过程中，氧化膜被磨掉，摩擦表面与氧化介质反应速度很快，立即又形成新的氧化膜，然后又被磨掉，这种氧化膜不断被磨掉又反复形成的过程，就是氧化磨损。
氧化磨损的产生必须同时具备以下条件：一是摩擦表面要能够发生氧化，而且氧化膜生成速度大于其磨损破坏速度；二是氧化膜与摩擦表面的结合强度大于摩擦表面承受的切应力；三是氧化膜厚度大于摩擦表面破坏的深度。
在通常情况下，氧化磨损比其他磨损轻微得多。
减少或消除氧化磨损的对策主要有：(1)控制氧化膜生长的速度与厚度在摩擦过程中，金属表面形成氧化物的速度要比非摩擦时快得多。
在常温下，金属表面形成的氧化膜厚度非常小，例如铁的氧化膜厚度为1～3mm，铜的氧化膜厚度约为5mm。
但是，氧化膜的生成速度随时间而变化。
(2)控制氧化膜的性质金属表面形成的氧化膜的性质对氧化磨损有重要影响。
若氧化膜紧密、完整无孔，与金属表面基体结合牢固，则有利于防止金属表面氧化；若氧化膜本身性脆，与金属表面基体结合差，则容易被磨掉。
例如铝的氧化膜是硬脆的，在无摩擦时，其保护作用大，但在摩擦时其保护作用很小。
低温下，铁的氧化物是紧密的，与基体结合牢固，但在高温下，随着厚度增大，内应力也增大，将导致膜层开裂、脱落。
(3)控制硬度当金属表面氧化膜硬度远大于与其结合的基体金属的硬度时，在摩擦过程中，即使在小的载荷作用下，也易破碎和磨损；当两者相近时，在小载荷、小变形条件下，因两者变形相近，故氧化膜不易脱落；但若受大载荷作用而产生大变形时，氧化膜也易破碎。
机械零件的磨损 - 粘着磨损机理
机械零件的磨损 - 粘着磨损机理粘着磨损又称为粘附磨损，是指当构成摩擦副的两个摩擦表面相互接触并发生相对运动时，由于粘着作用，接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面所引起的磨损。
根据零件摩擦表面的破坏程度，粘着磨损可分为轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱和咬死等五类。
1．粘着磨损机理擦副的表面即使是抛光得很好的光洁表面，但实际上也还是高低不平的。
因此，两个金属零件表面的接触，实际上是微凸体之间的接触，实际接触面积很小，仅为理论接触面的1％～1‰。
所以即使在载荷不大时，单位面积的接触应力也很大，如果当这一接触应力大到足以使微凸体发生塑性变形，并且接触处很干净，那么这两个零件的金属面将直接接触而产生粘着。
当摩擦表面发生相对滑动时，粘着点在切应力作用下变形甚至断裂，造成接触表面的损伤破坏。
这时，如果粘着点的粘着力足够大，并超过摩擦接触点两种材料之一的强度，则材料便会从该表面上被扯下，使材料从一个表面转移到另一个表面。
通常这种材料的转移是由较软的表面转移到较硬的表面上。
在载荷和相对运动作用下，两接触点间重复产生“粘着一剪断一再粘着”的循环过程，使摩擦表面温度显著升高，油膜破坏，严重时表层金属局部软化或熔化，接触点产生进一步粘着。
在金属零件的摩擦中，粘着磨损是剧烈的，常常会导致摩擦副灾难性破坏，应加以避免。
但是，在非金属零件或金属零件和聚合物件构成的摩擦副中，摩擦时聚合物会转移到金属表面上形成单分子层，凭借聚合物的润滑特性，可以提高耐磨性，此时粘着磨损则起到有益的作用。
2．减少或消除粘着磨损的对策摩擦表面产生粘着是粘着磨损的前提，因此，减少或消除粘着磨损的对策就有两方面。
(1)控制摩擦表面的状态摩擦表面的状态主要是指表面自然洁净程度和微观粗糙度。
摩擦表面越洁净，越光滑，越可能发生表面的粘着。
因此，应当尽可能使摩擦表面有吸附物质、氧化物层和润滑剂。
例如，润滑油中加入油性添加剂，能有效地防止金属表面产生粘着磨损；而大气中的氧通常会在金属表面形成一层保护性氧化膜，能防止金属直接接触和发生粘着，有利于减少摩擦和磨损。
模具摩擦磨损课件
2 摩擦与磨损
❖ 摩擦三种状态（干摩擦、边界摩擦及润 滑摩擦）与磨损。
❖ 关于摩擦，在有关方面课中已作过详细 分析，本课程不再赘述。这里仅就各种 摩擦状态下的磨损情况（有磨屑的产生） 简要予以说明。
1、干摩擦与磨损
干摩擦是指没有任何污染（表层吸 附物：油膜、氧或水分薄膜及其它非固 体的第三种物质薄膜）的固体之间的摩 擦。
控制磨损方法有：
保护层原则，包括使用润滑剂，表面膜， 油漆，电镀，磷化化学处理，火焰处理等。
转化原则，通过选择金属副、硬度、表 面光洁度、接触压力等使磨损由破坏性转化到 可容性。
更换原则，采用经济的可更换磨损元件， 以便在“磨坏”时予以更换。
以上这些方法不但适用于粘磨，而且也适 用于磨粒磨损。
二、磨粒磨损
会议上的调查报告指出：国家分给机械部
钢材有一半作为配件，而配件又大部分用于 维修。如1974年汽车产值16.6亿元，耗用 钢材27万吨，配件产值为14亿元，耗用钢 材23万吨，这其中绝大部分用于维修易磨 损件，可见磨损问题在我国也相当严重。
关于磨损研究是投资少、收益大。美 国机械工程协会报告讲：1976年美花在交 通运输、发电、透平机械和工业生产四个主 要领域中关于发展摩擦磨损方面研究费用为 2400万美元，而总节约量估计为美国每年 能源消耗的11%，相当于160亿美元。
如果在任一瞬间都有几个结点存在，则真实触
面 Ar 为：
d 2
Ar n ( 4 )
（2）
将（1）和（2）联立可得：
n
4 Ar
d 2
4W
3 ypd 2
（3）
再假定，在滑过等于结点直径d的距离后， 原结点撕裂，并同时形成新结点，因此在每单 位滑动距离中重新生成结点的次数必须为1/d， 而每单位滑动距离中重新生成结点的总数为：
材料摩擦磨损ppt课件
例如，硬脂酸的熔点是69℃，而这种金属
皂膜的熔点约为120℃。因此，这种化学吸附膜
作为润滑剂，可以在中等裁荷、中等温度及中
等滑动速度下使用。
精选课件ppt
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硬脂酸化学吸附
吸附结果是表面上形成了一层硬脂酸“金属皂
膜”
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化学反应
物理吸附无需活化能，在任何温度下都会以一定的
速率，即以使吸附物布满固体表面的速率发生物理吸附。
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表面化学反应
表面化学反应是指吸附质与固体表面相互作用形成 了一种新的化合物。这时无论是吸附质还是吸附剂的特 性都发生了根本变化。
金属表面特别是多晶体金属表面往往包含有很多 缺陷：晶界、位错、台阶等，这些部位能量高，氧化 也就往往从这些高能位置开始，一直到将表面覆盖。
E(r)4ab12b6 r r
ＱP 表示吸附能（吸附热），r0 中吸附分子在平
衡时离开表面的距离 。
精选课件ppt
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化学吸附
化学吸附，在吸附剂和吸附 物的原子或分子间发生电子 的转移，改变了吸附分子的 结构。
按照吸附过程中电子转移 的程度，化学吸附还可以 分为，离子吸附和化学键 吸附。在化学吸附中，吸 附剂和吸附物分子或原子 之间的作用力，主要是静 电库仑力。
面缺由陷于：界晶面体特的殊缺的陷结若构主和要界是面沿能二量维，方使向得伸界展面开有来许， 而多在与另晶体一内维部方不向同上的的性尺质寸。变例化如相，对界地面甚的小扩，散则、称界为面面 缺吸陷附。、界各面种腐界蚀面、如界晶面体与表位面错、的晶相界互、作亚用晶等界，及并相对界材等 都料是的面机缺械陷性，能它（们强通度常、只韧有性一）个以至及几对个变原形子、层再厚结。晶和 相变过程等都有重要影响。
机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封
3
主要性能指标：
润滑剂、添加剂
1）锥入度（稠度）
重1.5N的标准锥体，于25℃恒温下，由润滑脂表面经
5s后刺入的深度。 它标志着润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。 2）滴点 在规定的加热条件下，润滑脂从标准测量杯的孔口滴
下第一滴时的温度叫润滑脂的滴点。
滴点决了润滑油的工作温度。
3
3、固体润滑剂
润滑剂、添加剂
1、润滑油 润滑油
润滑剂、添加剂
机油：动物油、植物油 矿物油：来源充足、价格低廉、用途广。 化学合成油
评定指标 1）粘度： ① 动力粘度： 油呈层流分布，层与层之间 的摩擦剪应力τ应满足如下关系：
v y
此式称为牛顿液体流动定律。
η——比例常数，即：流体动力粘度。表征液体内摩擦阻力大小。 单 位：国际单位： Pa.s（帕.秒） 绝对单位： 称为1P（泊） P=0.1Pa.s=100cP(厘泊)
如石墨、二硫化钼、氮化硼、石蜡、聚四氟乙烯、酚醛树 脂等。石墨和二硫化相应用最广。
固体润滑剂一般用于不宜使用润滑油和润滑脂的特殊条件
下。此外，它还可以作为润滑油或润滑脂的添加剂使用，以 及与金属或塑料等混合制成自润滑复合材料使用。 三、添加剂
有时为了改善某些性能还加入一些添加剂，添加剂可以改
变润滑剂的各种性能，起到提高承载能力、降低摩擦和减少 磨损的目的。目前世界各国都普遍使用加有添加剂的润滑油。
6 密封装置
二、 接触式旋转轴密封 1 、 毡圈密封
毡圈为标准件，密封结构简单，对轴 的偏心或窜动不敏感，但摩擦、磨损较严 重，只用于低速、脂润滑的场合。
2 、油封密封
油封是依靠有弹性的唇部进行密封的标准密封件。油封密封，
因结构简单、价格便宜、检修方便，是目前应用最广泛的一种接触
机械零件的摩擦、磨损和润滑
磨损的原因和影响因素
1 表面间相对运动
表面间相对运动会导致 磨损，特别是在高压和 高温环境下。
2 材料硬度差异
硬度差异大的材料更容 易磨损，以及表面光滑 度和润滑情况。
3 外部环境条件
外部环境条件，如温度、 湿度和污染物等，也会 影响磨损。
磨损和材料选择
合理选择磨损较小的耐磨材料 可以减少零件磨损和更好地保 护机械零件。
常见的机械零件摩擦、磨损和润滑问题
1
齿轮磨损
齿轮因长时间高速运动摩擦会导致磨
轴承润滑
2
损，需要定期润滑和维护。
轴承需要良好的润滑来减少摩擦和磨
损，保持稳定的工作状态。
3
链条润滑
链条需要适量的润滑剂以减少链环之 间的摩擦和磨损。
机械零件的摩擦、磨损和润滑
在机械工程中，摩擦、磨损和润滑是至关重要的概念。了解它们的定义、原 因和方法可以帮助我们更好地设计和维护零件。
摩擦的定义和类型
摩擦定义
摩擦是指两个物体之间因接触而产生的阻碍相对运动的力。
静摩擦和动摩擦
静摩擦是物体相对静止时的摩擦力，动摩擦是物体相对运动时的摩擦力。
滚动摩擦和滑动摩擦
是机械零件不可避免的现象，要注意减少磨 损并延长零件使用寿命。
是最常用的减少摩擦和磨损的方法，选择适 当的润滑剂和方式很关键。
有效减少摩擦、磨损和提高润滑的技巧 和方法
正确润滑
选择适合的润滑剂和方法， 根据工作条件和需求进行定 期润滑。
பைடு நூலகம்
合理设计
在设计阶段考虑摩擦和磨损 因素，合理选择材料和结构。
《摩擦磨损试验》课件
结果分析
根据试验数据，分析材料的摩擦磨损性能， 探究其变化规律。
撰写报告
根据试验结果和分析，撰写详细的试验报告 ，总结试验结论和建议。
归档保存
将试验报告和其他相关资料进行归档保存， 以便后续查阅和使用。
05
摩擦磨损试验的结果与分析
结果记录
摩擦系数
记录不同时间点的摩擦系数，观察其变化趋势。
磨损量
测量试验前后的材料磨损量，计算磨损率。
干摩擦、油润滑、水润滑、气体润滑 等。
环块摩擦试验、球盘摩擦试验、销盘 摩擦试验等。
根据摩擦副
金属对金属、金属对非金属、非金属 对非金属等。
02
摩擦磨损试验的原理
摩擦的基本概念
01
02
03
摩擦
是两个接触表面在相对运 动或具有相对运动趋势时 ，在接触区域产生的阻碍 相对运动的现象。
静摩擦力
当两个接触表面之间没有 相对运动，但有相对运动 趋势时，产生的阻力称为 静摩擦力。
设置试验参数
根据试验方案，设置摩擦磨损试验机 的参数，如摩擦副、加载条件、摩擦 速度等。
开始试验
启动摩擦磨损试验机，开始记录数据 ，观察摩擦磨损现象。
异常处理
在试验过程中，如发现异常情况，应 立即停止试验，检查并排除问题。
试验后处理
数据整理
对试验过程中记录的数据进行整理，包括摩 擦系数、磨损量、温度等。
它通过控制试验条件，如摩擦副的材 料、接触压力、滑动速度和环境温度 等，来研究材料的摩擦学性能。
摩擦磨损试验的目的和意义
01
评估材料在实际工况下的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲 劳性能。
02
预测材料在不同工况下的使用寿命和可靠性。