摩擦与润滑整理1-6

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摩擦、磨损与润滑概述

摩擦、磨损与润滑概述

1、摩擦是引起能量损耗的主要原因。
2、摩擦是造成材料失效和材料损耗的主要原因。
3、摩擦学:
关于摩擦、磨损与润滑的学科(Tribology)
4、润滑是减小摩擦和磨损的最有效的手段。
§4-2 摩 擦
一、摩擦的概念:
正压力作用下,相互接触的两物体受切向外力的影 响而发生相对位移,或有相对滑动的趋势时,在接触 表面上就会产生抵抗滑动的阻力-摩擦。
Ff Ar B
Ar Ari A a b
干摩擦理论:
机械理论: 摩擦力是两表面凸峰的机械啮合力的总和。
分子理论: 产生摩擦的原因是表面材料分子间的吸引力作用。
分子-机械理论: 摩擦力是由两表面凸峰的机械啮合力和表
面分子相互吸引力两部分组成。
粘附理论:
阿蒙顿摩擦定律:
第一定律:摩擦力与法向载荷成正比。
R —0.4两粗糙面3.的0 综合不平混度合摩擦
3~4
流体摩擦
( 1 时,不平度凸峰为总载荷的30%)
流体摩擦:
1、定义:
当两摩擦面间的油膜厚度大到足以将两表面的不平凸峰完全 分开,这种摩擦叫液体摩擦。
2、特点:
3~4
①、油分子大都不受金属表面的吸附作用的支配,而能完全移动。
件上。润滑脂还可以用于简单的密封。
常用的润滑装置
常用润滑装置
一、间歇润滑装置
常用润滑装置
一、间歇润滑装置
常用润滑装置
二、间歇润滑装置
§4-5 流体润滑原理简介
英国的雷诺于1886年继前人观察到的流体动压现象流,体润总滑1 结出流体动压润滑理 论。20世纪50年代普遍应用电子计算机之后,线接触弹性流体动压润滑的理论开 始有所突破。

摩擦、磨损和润滑

摩擦、磨损和润滑

摩擦、磨损和润滑§1 摩擦在一定的压力下,表面间摩擦阻力的大小与两表面间的摩擦状态有密切关系,不同摩擦状态下,产生摩擦的物理机理是不同的。

一、摩擦状态按摩擦状态,即表面接触情况和油膜厚度,可以将滑动摩擦分为四大类,干摩擦、边界摩擦(润滑)、液体摩擦(润滑)和混合摩擦(润滑),如图所示。

1.干摩擦两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯净金属接触时的摩擦,称为干摩擦。

在工程实际中没有真正的干摩擦,因为暴露在大气中的任何零件的表面,不仅会因氧气而形成氧化膜,且或多或少也会被润滑油所湿润或受到"污染",这时,其摩擦系数将显著降低。

在机械设计中,通常把不出现显著润滑的摩擦,当作干摩擦处理。

2.边界摩擦两摩擦表面各附有一层极薄的边界膜,两表面仍是凸峰接触的摩擦状态称为边界摩擦。

与干摩擦相比,摩擦状态有很大改善,其摩擦和磨损程度取决于边界膜的性质、材料表面机械性能和表面形貌。

3.液体摩擦两摩擦表面完全被液体层隔开、表面凸峰不直接接触的摩擦。

此种润滑状态亦称液体润滑,摩擦是在液体内部的分子之间进行,故摩擦系数极小。

这时的摩擦规律已有了根本的变化,与干摩擦完全不同。

关于液体摩擦(液体润滑)的问题,将在滑动轴承中进一步讨论。

4.混合摩擦两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的状态称为混合摩擦。

二、干摩擦理论干摩擦理论主要有:(1)机械理论认为摩擦力是两表面凸峰的机械啮合力的总和,因而可解释为什么表面愈粗糙,摩擦力愈大;(2)和表面分子相互吸引分子-机械理论认为摩擦力是由表面凸峰间的机械啮合力F1两部分组成,因而这一理论可解释为什么当接触表面光滑时,摩擦力也会力F2很大。

但上述两种理论不能解释能量是如何被消耗的;(3)粘着理论;(4)能量理论等。

a) 结点b) 界面剪切c) 软金属剪切a) 结点b) 界面剪切c) 软金属剪切大量的试验表明,工程表面的实际接触面积约为名义接触面积的10-2~10-3,这样接触区压力很高,使材料发生塑性变形,表面污染膜遭到破坏,从而使基体金属发生粘着现象,形成冷焊结点(如图a 所示)。

浅谈金属压力加工中的摩擦与润滑

浅谈金属压力加工中的摩擦与润滑

浅谈金属压力加工中的摩擦与润滑摘要:在金属压力加工过程之中,摩擦和润滑无疑是其中不可忽视的工艺因素。

变形金属与变形工具之间的摩擦力,绝大部分情况下,都是有害的摩擦力,仅有如轧辊咬入金属这种极少数的情况下的摩擦力,才会对金属压力加工过程产生促进作用。

为此,在金属压力加工过程中,润滑剂的使用就变得十分重要。

本文结合笔者实际工作经验,简要分析了金属压力加工过程中的摩擦与润滑,以期能为相关工作者提供一定参考。

关键词:金属压力加工;摩擦;润滑1摩擦和润滑的机理摩擦于金属压力加工中,主要分为如下几种类型:吸附摩擦、液体摩擦、干摩擦,以及另外两种混合摩擦,半液体摩擦与半干摩擦。

在压力加工过程中,金属工件的晶体在外力的作用之下,沿着滑移方向于晶间的滑移面上出现滑移。

宏观的金属塑性变形,在数个滑移单元一同协调作用时,就会产生。

因此,实质上塑性变形,就是表层金属的剪切流动变形过程。

为此,金属压力加工中摩擦力,就是克服流动剪切力。

若是在金属压力加工过程中,将润滑剂加入到工件和工具之间的空隙处,则能够一定程度啥还给你减少接触载荷,使得摩擦应力能维持在一个较低的状态。

通常工具表面都覆盖有一层氧化膜,同时还或多或少存有一些因为化学和物理作用而吸附的有机物质与水蒸气。

正是由于有着化学吸附和金属表面所形成的边界润滑膜,实际接触部分的摩擦力不会很大。

虽然,润滑剂分子和金属表面互相吸引,会形成定向排列的分子棚,层间剪切阻力也比较小。

但工件和模具间的界面,难以出现平直光滑这一理想的状态,因而,较易破坏吸附层表面,形成半干摩擦。

金属和润滑剂之间的分子作用力,决定了润滑剂吸附层内分子的定向排列。

分子的定向排列明显增强,则润滑剂之中有着表面活性分子式,为此,在非极性介质中加入带有表面活性的物质,会使润滑的效果得以很大改善。

2金属压力加工中摩擦的特点和影响因素2.1摩擦的特点(1)压力高且接触面积大。

金属压力加工过程中的单位压力,通常是500兆帕。

摩擦与润滑

摩擦与润滑

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。

《机械设计》第三节-摩擦-磨损-润滑

《机械设计》第三节-摩擦-磨损-润滑

t
度不会继续改变,所占时
间比率较小
O
时间t
2、稳定磨损阶段
经磨合的摩擦表面加工硬化,形成了稳定的表面粗糙度,摩擦
条件保持相对稳定,磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命
3、急剧磨损阶段 经稳定磨损后,零件表面破坏,运动副间隙增大→动载振动
→润滑状态改变→温升↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效
二、磨损的类型
弹性变形
流体摩擦(润滑)
塑性变形
边界膜
边界摩擦(润滑)—最低要求
边界膜 液体

混合摩擦(润滑)
边界膜
液体
一、干摩擦
摩擦理论: 库仑公式 Ff f () Fn
新理论:分子—机械理论、能量理论、粘着理论
简单粘着理论:
Ff
Ar B
Fn
sy
B
a
n
Ar Ari i 1
f () Ff B Fn sy
(3)条件粘度(相对粘度)—恩氏粘度
3、影响润滑油粘度的主要因素
(1)温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低
粘度指数VI ,35,85,110
(2)压力
p 0 ep
P>10MP时,随P↑→ηP↑
4、配油计算
K v vB vA vB
配油比
1、根据摩擦面间存在润滑剂的状况,滑动摩擦分
为哪几种? 2、获得流体动力润滑的基本条件是什么?
3、典型的磨损分哪三个阶段?磨损按机理分哪几 种类型?
4、什么是流体的粘性定律?
5、粘度的常用单位有哪些?影响粘度的主要因素是 什么?如何影响?
6、评价润滑脂和润滑油性能的指标各有哪几个?
润滑油压分布
v1
v2

摩擦与润滑基本知识

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。

摩擦与润滑整理资料

摩擦与润滑整理资料

Chap 11.外摩擦:发生在工件和工具接触面之间,阻碍金属流动的摩擦,称外摩擦,是影响材料变形的重要因素之一。

2.研究摩擦的意义:全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉,失效零件的80%是由于磨损造成的。

因此,发展摩擦学可以有效的节约能源。

Chap21.金属塑性成形过程中摩擦的特点和作用如何?特点:(1)在高压下产生的摩擦;(2)较高温度下的摩擦;(3)伴随着塑性变形而产生的摩擦;(4)摩擦副(金属与工具)的性质相差大。

作用:(1)不利的方面:(a)改变物体应力状态,使变形力和能耗增加;(b)引起工件变形与应力分布不均匀;(c)恶化工件表面质量,加速模具磨损,降低工具寿命,而且降低制品的表面质与尺寸精度;(2)利用:(a)增大摩擦改善咬入条件,强化轧制过程;(b)增大冲头与板片间的摩擦,强化工艺,减少起皱和撕裂等造成的废品。

2.金属塑性成形过程中摩擦的类型及各自的特征是什么?(1)干摩擦:完全没有润滑,金属与工具之间直接接触。

(2)流体摩擦:较厚的润滑层将金属与工具隔开,摩擦发生在流体内部的分子之间,与接触表面的状态无关,与流体的粘度,速度梯度等。

(3)边界摩擦:介于干摩擦和流体摩擦的一种摩擦类型。

(4)混合摩擦:摩擦表面上既存在干摩擦状态,也存在边界摩擦状态和流体润滑状态的一种摩擦类型。

Chap31.金属表层的结构组成如何?金属材料的表面层结构注意:加工硬化层也叫冷硬层和贝氏体层;氧化层又称污染层。

2.何谓表面粗糙度及表示方法有哪些?加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性,称为表面粗糙度。

表征材料表面微观几何形状特征,表面微凸体的高度与分布。

表示方法有:(1)轮廓算术平均偏差Ra 该方法能够充分反映表面微观几何特征但对于测量过于粗糙或光滑的表面不适用。

(2)微观不平度十点高度Rz 该方法测量简便,但只反映峰高,不反映峰的几何特征,受测量者主观影响较大,无周期性的宏观误差。

(3)轮廓最大高度Ry 对控制深加工痕迹有重要意义,保证小零件的表面质量,不如Rz反映的几何特征准确。

摩擦与润滑基础知识

摩擦与润滑基础知识

摩擦与润滑基础知识目录一、摩擦学概述 (3)1. 摩擦定义及分类 (4)2. 摩擦现象产生原因 (5)3. 摩擦学研究内容 (6)二、润滑基础 (7)1. 润滑概念及作用 (8)2. 润滑剂的种类与选择 (9)3. 润滑剂的性能指标 (11)三、摩擦与润滑原理 (13)1. 摩擦原理 (14)(1)干摩擦与湿摩擦 (15)(2)静摩擦与动摩擦 (16)(3)摩擦系数 (17)2. 润滑原理 (17)(1)液体润滑理论 (18)(2)边界润滑理论 (19)(3)混合润滑理论 (20)四、摩擦与润滑影响因素 (21)1. 材料性质影响 (22)2. 载荷影响 (23)3. 速度影响 (24)4. 温度影响 (24)5. 环境影响 (25)五、摩擦与润滑在机械设备中的应用 (26)1. 机械设备中的摩擦现象分析 (28)2. 润滑系统在机械设备中的作用 (29)3. 典型机械设备的润滑设计实例 (30)六、摩擦与润滑的试验方法及设备 (31)1. 摩擦试验方法及设备 (32)2. 润滑试验方法及设备 (33)3. 实验结果分析与评价 (34)七、摩擦与润滑的故障诊断及维护保养 (35)1. 摩擦故障类型及诊断方法 (36)2. 润滑系统故障分析及处理 (38)3. 设备维护保养策略与建议 (39)八、摩擦与润滑的未来发展趋势 (41)1. 新材料在摩擦与润滑领域的应用 (42)2. 智能润滑技术的发展趋势 (43)3. 绿色环保理念在摩擦与润滑领域的应用前景 (44)一、摩擦学概述摩擦学是研究摩擦现象及其产生机理、摩擦过程中的物理和化学变化、摩擦性能和润滑技术的一门科学。

它是机械工程、材料科学、物理学和化学等多个学科的交叉领域。

在现代工程实践中,摩擦学对于提高机械效率和可靠性、节约能源、减少磨损和延长设备寿命等方面具有至关重要的作用。

摩擦是一种普遍存在的物理现象,任何相互接触的物体在相对运动时都会产生摩擦。

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+1.1外摩擦:发生在工件和工具接触面之间,阻碍金属流动的摩擦,称外摩擦,是影响材料变形的重要因素之一。

+1.2研究摩擦的意义:全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉,失效零件的80%是由于磨损造成的。

因此,发展摩擦学可以有效的节约能源。

++2.1 金属塑性成形中摩擦的特点和作用如何?(填空、简答)金属塑性成形中摩擦的特点:(1)在高压下产生的摩擦。

塑性成形时接触表面上的单位压力很大。

高的面压使润滑剂难以带入或易从变形区挤出,使润滑困难及润滑方法特殊;(2)较高温度下的摩擦。

塑性加工时界面温度条件恶劣。

高温下的金属材料,除了内部组织和性能变化外,金属表面要发生氧化,给摩擦润滑带来很大影响;(3)伴随着塑性变形而产生的摩擦。

在塑性变形过程中由于高压下变形,会不断增加新的接触表面,使工具与金属之间的接触条件不断改变。

接触面上各处的塑性流动情况不同,有的滑动,有的粘着,有的快,有的慢,因而在接触面上各点的摩擦也不一样;(4)摩擦副(金属与工具)的性质相差大。

一般工具都硬且要求在使用时不产生塑性变形;而金属不但比工具柔软得多,且希望有较大的塑性变形。

金属塑性成形中摩擦的作用:(1)摩擦的不利方面:(a)改变物体应力状态,使变形力和能耗增加;(b)引起工件变形与应力分布不均匀;(c)恶化工件表面质量,加速模具磨损,降低工具寿命,而且降低制品的表面质量与尺寸精度;(2)摩擦的利用:例如,用增大摩擦改善咬入条件,强化轧制过程;增大冲头与板片间的摩擦,强化工艺,减少起皱和撕裂等造成的废品。

2.2金属塑性成形中摩擦的类型及各自特征是什么?(1)按产生摩擦的部位分类外摩擦:摩擦与两物体接触部分的表面相互作用有关,而与物体内部状态无关;内摩擦:阻碍同一物体各部分间相对移动的摩擦称为内摩擦。

内摩擦一般发生在塑性变形工艺中。

(2)按摩擦副运动状态分为静摩擦和动摩擦静摩擦:一物体沿另一物体表面有相对运动趋势时产生的摩擦称静摩擦。

其随外力增大而增大,当外力增大到临界值时,静摩擦力达最大值,称最大静摩擦力。

外力超过最大静摩擦力时,物体才开始宏观运动。

动摩擦:一个物体沿另一个物体表面相对运动时产生的摩擦叫动摩擦。

通常认为静摩擦力大于动摩擦力(3)按摩擦副运动形式分分类滑动摩擦:物体接触表面相对滑动时的摩擦称为滑动摩擦。

滚动摩擦: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。

(4)按摩擦副的材质分为类可分为各种金属材料之间、非金属材料之间以及各种金属材料与非金属材料、金属材料与弹性材料之间的摩擦等(5)按摩擦副表面润滑状态分类纯净摩擦:摩擦表面没有任河吸附膜或化合物存在时的摩擦称为纯净摩擦。

这种摩擦只有在接触表面产生塑性变形(表而膜破坏)或在真空中摩擦时才发生。

干摩擦:在大气条件下,摩擦表面间名义上没有润滑剂存在时金属与工具直接触的摩擦叫做干磨擦。

流体摩擦:相对运动的两物体表面完全被流体隔开时的摩擦称为流体摩擦。

较厚薄膜,摩擦发生在流体内部,与接触表面状态无关。

边界摩擦:摩擦表面间有一层极薄的润滑膜存在时的摩擦称为边界摩擦,(较多)介于干摩擦与流体摩擦之间混合摩擦:是过渡状态的摩擦,如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流体摩擦和边界摩擦的情况。

3.1金属表面层的结构组成如何?多为晶体结构,宏观上通常假定为均匀组织、力学性能各向同性,有内到外为:金属材料的基体材料变形层:加工过程中曾产生弹性变形与塑性变形,有残余应力加工硬化层:又称贝氏体层,道具切削热作用,瞬间熔化流动,随即被基体冷寂淬火形成的微细晶质层或非晶层,硬度较高氧化层:又称污染层沉积吸附层:尘埃油污沉积,氧分子、水蒸气吸附此外还有位错、杂质、台阶(生长台阶或解理台阶)等。

3.2形成金属表面不平的原因?(了解)(1)金属材料结晶时,临近自由表面的晶粒容易伸出表面;(2)金属板料塑性变形时,临近自由表面的晶粒在扭转或滑移中容易伸出表面;(3)模具材料切削加工时,表面晶粒被撞击导致破碎而形成高低不平的表面;4)受切削刀具机床振动的影响,模具表面形成表面的起伏不平。

3.3表面形状误差有哪几类?1.宏观几何形状误差,即表面形状误差,如圆柱度、直线度等;2.中间几何形状误差---表面波纹度,是指零件表面周期性重复出现的一种几何形状误差 ;3.微观几何形状误差---表面粗糙度,是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。

注:表面粗糙度+波纹度+形状公差=实际表面形貌++3.4何谓表面粗糙度?其表示方法有哪些(评定指标、符号)?★★★表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性,分为宏观与微观两类。

表示方法如下:(1)轮廓算术平均偏差Ra :取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值∑==n i z n 111Ra ,应用最广泛(2)均方根偏差Rq :轮廓图形上各点和中线之间距离平方的平均值的平方根(3)微观不平度十点高度Rz :标准长度l 内五个最高的轮廓峰高的平均值与五个最低的轮廓谷深的平均值之和(4)轮廓最大高度Ry :在标准取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离(除去特殊点)表示方法:a1,a2--粗糙度高度参数代号及其数值,单位为微米b--加工要求镀覆涂覆表面处理或其它说明等c--取样长度单位为毫米或波纹度,单位为微米d--加工纹理方向符号e--加工余量单位为毫米f--粗糙度间距参数值单位为毫米或轮廓支承长度率比较:Ra:充分反映表面微观几何特征;无法过于光滑、过于粗糙表面Rg:放大偏离中线的点更好地反映粗糙度;无法测过于光滑、过于粗糙表面Rz:测量简便;只能反映峰高,不能反映几何特性;受测量者主观影响大Ry:不如Rz反映的几何特性准确;对于控制加工所得零件没有较大痕迹,对于较小尺寸零件表面质量控制有实际意义对于微观几何特征的反映:Ra=Rq>Rz>Ry++3.5何谓真实接触面积?其主要研究方法有哪些?真实接触面积A r:多个微凸体实际接触点的面积的总和(名义或几何接触面积A m:相接触的固体相互重叠的表现面积)。

(1)以接触传导率为基础的测量法中的电阻率方式:整个接触电阻等于发生在实际接触区的尺寸变化的电阻和与实际接触点尺寸和数量有关的电阻之和,影响因素复杂,不精确;(2)几何方法:根据测量表面趋近量求得实际接触面积与趋近量的关系,测量困难需要大量轮廓普才能得到准确结果;(3)薄膜法:主要有荧光膜法、同位素膜法、碳膜法,数据可靠灵敏度高,其中碳膜法使用最多;(4)光学法:根据光的直射与反射、干涉现象,数据准确可靠性高透光要求(至少一个透光)应用受限(5)分析法:利用SEM等分析,分析区域太小、准确度低碳膜法:在接触面上用真空镀碳法镀上一层碳膜,接触后接触处碳膜破裂,试样分开后留下明显的接触痕迹,根据接触痕迹可测得实际接触面积;简单、可靠。

具体如下:3.6写出粗糙度符号:车加工零件,Rz表示的粗糙度为3.2微米,零件表面粗糙度处处相等(课上老师举例)4.1主要的摩擦理论有哪些?各自特点?一、干摩擦理论1.经典的摩擦理论1)干摩擦状态下的机械摩擦理论(只适应与粗糙表面:表面凹凸相互镶合)要点:①摩擦力与作用于摩擦面间的法向载荷成正比,其方向总是与接触表面间的相对运动速度的方向相反。

②摩擦力的大小与名义接触面积无关。

③摩擦力的大小与滑动速度无关。

④静摩擦力大于动摩擦力。

2)干摩擦状态下的分子作用理论(斥力、引力作用)要点:摩擦系数与接触面积成正比,而与载荷的立方根成反比2.近代的摩擦理论1)摩擦的机械-分子理论该理论认为摩擦力由两部分组成,即克服对偶表面分子之间的相互作用力和使金属材料表面层发生改变的机械阻力(变形抗力),即:2)初期的黏着摩擦理论要点:①摩擦表面的凸峰点处于塑性接触状态;②滑动摩擦是粘着与滑动剪切交替发生的粘滑过程③摩擦力是粘着效应和犁沟效应产生阻力的总和。

3)修正的粘着理论综合考虑压缩应力和剪切应力,提出了当量应力K的概念,即:要点:①真实接触面积是由塑性变形所决定的;②两个摩擦表面是被一层剪切强度变化的表面膜分隔开,表面膜的剪切强度可在极低值至基体金属剪切应力的范围内变化;③摩擦力是剪切隔开两表面的表面膜所需的力。

4)黏着理论中的犁沟效应犁沟效应:硬金属的粗糙凸峰嵌入软金属后,在滑动中推挤软金属使之发生塑变,犁出一条沟的现象。

软金属越硬,犁沟力越小二.边界摩擦理论++定义:边界摩擦又称边界润滑摩擦,值相对运动的两个金属表面被极薄的润滑膜(d<0.1微米)隔开,润滑膜不遵从流体动力学定律,且表面磨损不取决于润滑剂的粘度而取决于两表面的特性和润滑剂的性能,润滑膜包括润滑剂和层状晶格化物。

分类:Ⅰ区为厚膜润滑或者流体动力润滑区;Ⅱ区为薄膜润滑或者弹性流体润滑区;Ⅲ区为边界润滑或者极压润滑区。

特点:摩擦系数小,通常为0.03-0.1;金属材料的表面不与模具表面直接接触,模具的磨损小,即模具的使用寿命比较高。

三、流体润滑摩擦理论d=1.5~2微米摩擦是流体内部的a.流体动压润滑:斜面,自身流动压力——强迫冷拉拔;b.流体静压润滑:外部压力系统供压。

四、混合摩擦理论++4.2何谓边界摩擦?边界膜的分类及特点?★★定义见上一题边界膜分类及特点见下表:++4.3何谓流体润滑摩擦?其特点及优点?当金属材料与模具表面之间涂覆润滑剂,金属材料与模具相互滑动时,某些工艺局部将产生流体润滑摩擦。

流体润滑的特点:当摩擦副的两个摩擦表面由一层具有一定厚度(1.5-2um)的粘性流体分开时,靠流体内的压力平衡外载荷,流层中的大部分分子不受金属表面离子电力场的作用,可以自由移动,摩擦阻力主要由流体的内摩擦引起。

流体润滑的优点:摩擦阻力低,摩擦系数小(0.001-0.08或者更低),润滑膜避免了金属的直接接触,减少了磨损,油膜对金属表面有保护作用,防止表面锈蚀;油膜有吸振作用,使机器运转更加平稳;流体的流动降低了摩擦热,并对摩擦表面有一定的冲洗降温作用,改善了摩擦副的工作条件,延长了其使用寿命。

5.1外摩擦对于金属塑性变形是怎么影响的?一、纵断面内的不均匀变形在与压板相接触的端面上,金属质点将直接受到界面摩擦阻力的作用,流动比较困难,而且越往端面中心,质点所受阻力越大。

反之,远离断面的半高处质点横向流动时所受到端面摩擦的影响最小,横向变形最大,结果形成单鼓形。

但是,当变形体高度较大时,也常可能形成双鼓形。

二、横断面内的不均匀变形如果接触面上没有外摩擦,那么该面质点将沿放射线方向流动,变形后的端面形状与变形前的相似。

但是,当接触面上有摩擦阻力时,金属质点的流动方向就必须遵守最小阻力定律:如果物体在变形过程中其质点有向各个方向移动的可能时,则物体各质点将向着阻力最小的方向移动。

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