摩擦磨损测试及考核评价方式
摩擦磨损原理 第七章 摩擦磨损测试技术PPT课件
§1 摩擦磨损实验
3. 实际使用实验 在试样实验和台架实验的基础上，筛选出耐磨性
较好的材料制成实际使用的零部件，并在实际生产 使用条件下进行运转实验。这种实验的可靠性与真 实性最好，但其实验周期长，费用高。而且试验结 果受多种因素的影响。因此不易对出现的问题进行 分析，故难于得出肯定的结论。
这种实验主要用来作为验证前两种试验结果的一
种手段，在一种新材料或新产品定型投产之前，有 时也需要经过这种实验。
摩擦系数的测量 静摩擦系数 动摩擦系数
动摩擦系数：可通过在标尺上实际指出的摩擦力矩进 行计算。
摩擦阻力的测定 ⒈重力平衡法 ⒉弹簧力平衡法 ⒊杠杆平衡法 ⒋电测法
磨损量的测定
1 称重法 2 测长法 3 放射性同位素法 4 光谱法（原子发射 光谱分析法、原子 吸收光谱分析法）
§1 摩擦磨损实验
2．模拟性(台架]实验 台架实验是根据试样实验优选出来的材料和参数，
设计制成实际的零部件，在模拟实际使用的条件下 进行实验的。因此，其实验结果比较可靠，通过对 实验条件的强化与控制，可以在较短时间内得到系 统的实验数据，亦可就个别因素对磨损的影响进行 研究。
模拟性实验主要用来对试样实验结果的正确性和 对机械零件耐磨性设计的合理性进行校验。也可用 于对工厂生产的零部件的质量进行检查。
三、相对耐磨性：是指两种材料A与B在相同的试验条 件下磨损量的比值，其中材料A是标准（或参考）试样。
εA=WA / WB -------- WA 和WB 可用体积磨损量或线磨
损量。
§1 摩擦磨损实验
⒈试样实验
这种实验是在实验室所给定的工况条件下，将研究对象的 几何形状加以简化，制成尺寸较小的试样，在相应的磨损试 验机上进行的。 优点是： ①实验中的工况条件和各种影响因素较易控制，因此，实验 所得到的数据可比性较好，重现性较高。 ②实验周期较短，其实验条件的可选范围较宽，并可在较短 时间内进行多种参数、多个试样的实验。 不过，由于试祥的实验条件与实际工况有差别，因此，实验 结果的可靠性不太高。它主要用来研究磨损过程、磨损机理 和影响磨损的因素．以及评价摩擦副的材料、润滑剂等的性 能。
摩擦磨损测试方法
摩擦磨损测试方法摩擦磨损测试是指对材料在摩擦过程中的磨损性能进行评价和测试的方法。
通过摩擦磨损测试，可以了解材料的耐磨性能，为材料的选择和设计提供依据。
本文将介绍几种常见的摩擦磨损测试方法。
1. 磨损试验机法磨损试验机是一种用于模拟材料在实际工作条件下受到的摩擦磨损的设备。
常见的磨损试验机有球盘摩擦试验机、滚筒式摩擦试验机等。
在磨损试验机上进行测试时，将待测试材料与磨损试样接触，并施加一定的载荷和摩擦力，通过测量试样的磨损量来评估材料的耐磨性能。
2. 微观磨损测试法微观磨损测试法主要通过显微镜观察材料的磨损情况来评估其耐磨性能。
常用的微观磨损测试方法有扫描电子显微镜（SEM）观察法、显微硬度计观察法等。
这些方法可以观察到材料表面的微观磨损形貌，从而判断材料的抗磨损性能。
3. 滑动磨损测试法滑动磨损测试法是将待测试材料与磨损试样相对滑动，通过测量试样的磨损量来评估材料的耐磨性能。
常见的滑动磨损测试方法有平板摩擦试验法、圆盘摩擦试验法等。
在滑动磨损测试中，可以调整试样的载荷、速度和试样间的压力等参数，以模拟不同工况下的摩擦磨损情况。
4. 模拟实际工况测试法模拟实际工况测试法是将待测试材料置于模拟实际工况的环境中，通过观察材料在实际工况下的磨损情况来评估其耐磨性能。
常见的模拟实际工况测试方法有湿磨损测试法、高温磨损测试法等。
这些方法能够更真实地模拟材料在实际使用中受到的摩擦磨损，对于评估材料的实际耐磨性能具有重要意义。
5. 材料表面改性测试法材料表面改性测试法是通过对材料表面进行改性处理，以提高材料的抗磨损性能。
常见的表面改性方法有涂层处理、表面渗碳处理等。
通过对改性前后材料的摩擦磨损性能进行测试，可以评估改性方法的有效性，并指导材料的改进和设计。
摩擦磨损测试方法多种多样，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
在进行摩擦磨损测试时，应根据具体的材料和应用场景选择合适的测试方法，以确保测试结果的准确性和可靠性。
摩擦磨损性能测试试验
典型黑色金属磨损性能测试实验史秋月实验学时实验分组实验性质实验要求所属课程2h 班人数/4 综合性必做材料性能学一、实验目的1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构，及材料进行耐磨性测试的意义；2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下（干式、湿式、磨粒等）的实验方法；3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法；4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下（干式）的耐磨情况。
二、实验设备M-2000型摩擦磨损试验机，如图2-1图2-1三、实验材料1.灰铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a）2.球铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a）四.实验原理与方法将试样分别装在上下试样轴上，接通电源，双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分（或400转/分）的速度转动；通过轮○4带动下试样轴○48的传递。
使上试样轴○14以180转/分（或360转/47和齿轮○蜗杆轴○44，滑动齿轮○分）的速度转动。
当做滑动摩擦试验时，为使上试样轴不转动，应将滑动齿轮○47移至中间位置，齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○46上。
试验时，两试样间的压力负荷在弹簧○19的作用下获得（弹簧中间是一重力传感器），负荷的增大或减少21上即可读出。
也可将复合传感器接入可用螺帽○25进行调整；负荷的数值从标尺○电脑，从显示屏上读出，本实验载荷直接从显示屏上读出。
试验的终止条件可由时间或总转速控制。
试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。
五、实验内容将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上，在给定的条件下（干式、滑动摩擦、压力：200N、时间60min）进行试验，试验结束后将试样取下，评估耐磨性能。
根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异，可以选择不同的耐磨性能评定方法，以期获得精确的试验数据，现简单例举下述几种方法以供参考。
1、称重法：采用试样在试验前后重量之差，本表示耐磨性能的方法，由于两试样之间的摩擦所引起的磨损量，可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。
摩擦磨损试验标准(一)
摩擦磨损试验标准(一)摩擦磨损试验标准背景摩擦磨损试验是指模拟机械部件在使用过程中因摩擦磨损所导致的性能变化和寿命缩短等现象的试验。
针对不同的材料和应用场景，需要制定相应的试验标准，以保证测试结果的可靠性和可重复性。
测试方法常用的摩擦磨损试验方法包括橡胶摩擦试验、磨损轮试验、球盘试验、滑动轮试验等。
其中，磨损轮试验是最为常见的方法之一，它通过在磨损轮和试样之间施加一定的负载、速度和循环次数，模拟实际工作环境下的摩擦磨损条件，来评价材料的耐磨性能。
试验参数为了确保试验结果可比较，需要规定一系列试验参数，包括载荷、速度、循环次数、试验温度等。
其中，载荷和速度是影响磨损试验结果的关键参数，需要根据实际使用情况选择适当的数值。
循环次数和试验温度则需要考虑材料的疲劳寿命和温度敏感性等因素。
结果分析磨损试验得到的结果一般包括材料的磨损量、磨损形貌、摩擦系数等。
在分析试验结果时，需要考虑试验方法和参数的影响因素，并结合实际使用环境进行评价。
此外，还需要注意试验误差的来源和限制，以确保结果的准确性和可靠性。
结论摩擦磨损试验标准是保证材料质量和性能的重要手段。
制定合理的试验方法和参数，准确分析试验结果，才能为实际应用场景提供可靠的参考数据。
因此，需要各行业相关专家和企业共同努力，不断完善和优化试验标准，推动材料科学和工程应用的发展。
不同产业的试验标准按照不同的产业领域和产品类型，摩擦磨损试验标准也有所不同。
以机械制造业为例，国际标准组织 ISO 发布了多项与摩擦磨损有关的标准，如 ISO 7148-2：1988 金属材料光洁度和粗糙度的测量和评价—第2部分：微表面形状的术语和 ISO 11505-2003 摩擦材料—旋转圆盘方法下生成的磨损方法。
而在汽车、建筑、航空等领域，也都有相应的标准适用于材料摩擦磨损性能的评价，并针对不同测试参数和环境规定了详细的规程和操作要求。
摩擦磨损试验设备进行摩擦磨损试验需要用到专门的设备和仪器，包括磨损仪、磨耗测试机、滑动磨损试验机等。
摩擦磨损特性的材料测试与分析
摩擦磨损特性的材料测试与分析引言：摩擦和磨损是我们生活中经常遇到的现象，无论是机械设备的运转还是日常用品的使用，都离不开这两个概念。
然而，摩擦和磨损对材料的表面质量和寿命有着重要影响。
为了有效地控制和减少摩擦磨损，我们需要对材料的摩擦磨损特性进行测试和分析。
第一部分：摩擦测试方法摩擦测试是评价材料摩擦性能的重要手段之一。
目前常用的摩擦测试方法包括横滑摩擦测试、滚动摩擦测试和旋转摩擦测试等。
横滑摩擦测试通过在材料表面施加垂直负载并施加相对运动，在不同的负载和速度条件下测量摩擦系数。
滚动摩擦测试则通过在滚轮和材料表面之间施加负载和旋转运动，测量滚动摩擦系数和磨损体积。
旋转摩擦测试是通过将试样固定在转盘上，并施加负载和旋转运动，测量摩擦系数和磨损特性。
第二部分：磨损测试方法除了摩擦性能的测试，磨损性能的测试也是十分重要的。
磨损测试可以分为干磨和润滑磨损测试。
在干磨试验中，常用的测试方法有质量损失法、尺寸损失法和表面形貌法。
质量损失法通过测量试样经过摩擦磨损后的质量变化，来评价其耐磨性能。
尺寸损失法则通过测量试样在磨损过程中的尺寸变化，来评估其磨损性能。
表面形貌法则通过扫描电子显微镜等设备，分析磨损后试样表面形貌的变化，来研究磨损机理和特性。
第三部分：摩擦磨损分析通过摩擦和磨损测试得到的数据，我们可以进行一系列分析以了解材料的摩擦磨损特性。
首先，摩擦系数的测试结果可以帮助我们选择合适的润滑方式和控制摩擦力。
其次，磨损量的测试结果可以评估材料的耐磨性能，从而选择更合适的材料。
此外，通过分析磨损试样的表面形貌，我们可以了解磨损机理，以便进行改进设计和优化。
结论：摩擦磨损是材料性能评估的重要指标之一，通过摩擦和磨损测试可以有效地评估材料的摩擦磨损特性。
根据测试结果进行分析和研究，有助于选择合适的材料和润滑方式，延长设备的使用寿命，提高材料的表面质量。
在今后的实验和工程实践中，摩擦磨损测试和分析的研究将会持续发展，为材料科学和工程技术的进步做出更大贡献。
探究装备耐磨性能试验方法及评估指标
探究装备耐磨性能试验方法及评估指标装备的耐磨性能对于各行各业的生产与发展起着至关重要的作用。
耐磨性能试验方法及评估指标的研究对于提高装备制造质量、延长使用寿命具有重要意义。
本文将探究装备耐磨性能试验方法及评估指标的相关问题，希望能为相关行业提供参考与借鉴。
在探究装备耐磨性能的试验方法时，首先应该明确试验的目标和要求。
耐磨性能试验的目的是为了评估装备在摩擦、磨损条件下的性能，模拟实际使用环境下的耐磨程度。
因此，试验方法应能真实反映装备面临的磨损机理和磨损特点。
目前常用的试验方法有磨损试验、摩擦磨损试验和磨料磨损试验等。
磨损试验是评估装备耐磨性能最直接、最常用的方法之一。
常见的磨损试验方法包括滚筒磨损试验、平板磨损试验和磨料轮磨损试验等。
滚筒磨损试验适用于针对滑动磨损的装备进行评估，可以模拟实际使用条件下的滑动磨损情况。
平板磨损试验适用于研究摩擦磨损问题，可以模拟实际使用场景中的摩擦特点。
磨料轮磨损试验适用于模拟与磨料颗粒接触引起的磨损问题，适用于磨料涂层材料的耐磨性能评估。
除了磨损试验外，摩擦磨损试验也是评估装备耐磨性能的重要方法。
摩擦磨损试验分为滑动摩擦试验和滚动摩擦试验两种类型。
滑动摩擦试验适用于模拟实际使用场景中的滑动磨损问题，可以评估装备在摩擦条件下的性能表现。
滚动摩擦试验适用于模拟轮轴、齿轮等受到滚动磨损的装备，可以评估装备在滚动摩擦条件下的耐磨性能。
磨料磨损试验适用于研究装备的磨料颗粒磨损问题。
磨料磨损试验可以模拟实际使用环境中的磨料磨损情况，评估装备在磨料作用下的耐磨性能。
磨料磨损试验方法主要有微观切削试验和往复磨损试验等。
在评估装备的耐磨性能时，需要依据试验结果建立合理的评估指标。
常用的评估指标包括磨损量、磨损速率、磨损机理和磨损特性等。
磨损量是评估装备耐磨性能的重要指标之一，能够直观地反映装备材料的磨损程度。
磨损速率是指装备磨损量与试验时间的比值，能够评估装备在一定时间内的耐磨性能。
材料的磨损与摩擦性能评价
材料的磨损与摩擦性能评价磨损和摩擦性能评价是材料工程领域中非常重要的研究方向之一。
磨损是指材料表面因摩擦或其他力的作用而逐渐减少或丧失的现象，而摩擦性能则是指材料在与其他物体接触时，所表现出的摩擦特性。
本文将探讨材料磨损和摩擦性能评价的方法和意义。
一、磨损评价方法材料的磨损评价方法多种多样，下面将介绍其中几种常用的方法。
1. 质量损失法质量损失法是一种直接测量材料质量变化的方法。
在实验中，首先测量材料的初始质量，然后通过与其他材料或固体表面进行摩擦，再次测量质量，并计算质量损失。
这种方法的优势在于直接、简便，能够准确反映材料的磨损程度。
2. 磨损剖面观察法磨损剖面观察法是通过对材料磨损表面进行显微镜等观察，来评价磨损程度的方法。
这种方法能够直观地观察到材料的磨损特征，如磨痕的长度、宽度和深度等，从而对磨损机制进行分析和评价。
3. 磨损体积法磨损体积法是通过测量磨损表面的体积来评价磨损程度的方法。
实验中，将磨损前后的材料表面进行三维扫描，并分析扫描数据，计算磨损体积。
与质量损失法相比，磨损体积法更能准确地描述磨损的形状，为磨损机理的研究提供更多数据。
二、摩擦性能评价方法材料的摩擦性能评价方法多种多样，下面将介绍其中几种常用的方法。
1. 摩擦系数法摩擦系数法是一种通过测量材料在与其他材料或固体表面接触时的摩擦系数来评价摩擦性能的方法。
实验中，通过施加一定的力，使被试材料与摩擦体进行接触，并测量摩擦力和正压力，从而计算摩擦系数。
这种方法能够客观地反映材料在摩擦过程中的性能。
2. 表面形貌观察法表面形貌观察法是通过对材料表面形貌进行观察和分析，来评价摩擦性能的方法。
这种方法可以使用扫描电子显微镜等设备对材料表面进行观察，并分析表面的粗糙度、摩擦痕迹等特征，以评估材料的摩擦性能。
3. 摩擦磨损试验法摩擦磨损试验法是通过在实验条件下模拟材料的实际工作环境，测量和评价材料的摩擦性能。
这种方法可以模拟不同的工作条件，如不同的载荷、速度和温度等，从而更真实地反映材料的摩擦特性和磨损机制。
齿轮润滑剂的抗磨性能测试与评价方法
齿轮润滑剂的抗磨性能测试与评价方法引言：在齿轮传动系统中，齿轮润滑剂的抗磨性能对于确保传动系统的可靠性和寿命有着重要的影响。
因此，对于齿轮润滑剂的抗磨性能进行准确的测试和评价是至关重要的。
本文将介绍齿轮润滑剂抗磨性能测试的一些常见方法，并探讨其优缺点，以便为相关行业提供参考。
1. 滑动磨损试验法滑动磨损试验法是评价齿轮润滑剂抗磨性能的一种常见方法。
该方法利用试验机构梯形滑动轨道，通过在齿轮表面施加一定的载荷和滑动速度，模拟齿轮运行时的工况。
试验结束后，使用显微镜对齿轮表面进行观察和测量，评估齿轮润滑剂的抗磨性能。
优点：该方法操作简便，试验结果直观，可以提供齿轮润滑剂的摩擦性能和磨损特性。
缺点：该方法无法完全模拟实际运行的工况，无法考虑到齿轮在不同温度、压力和润滑条件下的磨损性能。
2. 微观磨损试验法微观磨损试验法是评价齿轮润滑剂抗磨性能的一种精细化方法。
该方法利用扫描电子显微镜（SEM）观察齿轮表面微观磨损的形貌和特征，并使用三维测量仪对磨损坑的尺寸进行定量分析。
通过比较不同润滑剂的磨损特征和磨损量，评估其抗磨性能。
优点：该方法可观察和分析齿轮表面微观磨损情况，并定量评估不同润滑剂的抗磨性能。
缺点：该方法需要先进行样品前处理，涉及复杂的试验操作和数据分析，所需设备和成本较高。
3. 断裂磨损试验法断裂磨损试验法是评价齿轮润滑剂抗磨性能的一种综合性方法。
该方法结合滑动磨损试验和断裂磨损试验，模拟齿轮在高载荷下的磨损破坏过程。
试验过程中，应用高载荷和高温条件下的周期性变位载荷，通过观察磨损部位的变化和断裂形态，评估润滑剂的抗磨性能和耐磨破坏能力。
优点：该方法能够综合考虑到齿轮润滑剂的耐磨性能和破坏性能，在近似实际工况下对抗磨性能进行评估。
缺点：该方法试验设备和工况较复杂，所需时间和成本较高。
4. 野外实际测试法野外实际测试法是评价齿轮润滑剂抗磨性能的一种现实性方法。
该方法利用齿轮传动系统的实际工况，通过在现场安装传感器和数据采集系统，对齿轮润滑剂进行实时监测和评价。
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摩擦磨损测试及考核评价方式
一、磨损
1.1磨损定义
磨损是指摩擦副相对运动时，表面物质不断损失或产生残余变形的现象。
表面物质运动主要包括机械运动、化学作用和热作用：(1)机械作用使摩擦表面发生物质损失及摩擦表面的物理变形；（2）化学作用使摩擦表面发生性状改变；热作用是摩擦表面发生形状改变。
典型的磨损曲线通常由三部分组成，如图1.1所示。
磨损量
时间
图1.1 磨损曲线示意图
磨合阶段：磨损量随时间的增加而增加。
发生在初始运动阶段，由于表面存在粗糙度，微凸体接触面积小，接触应力大，磨损速度较快。
稳定磨损阶段：摩擦表面磨合后达到稳定状态磨损率保持不变。
稳定磨损阶段标志磨损条件保持相对稳定，是零件整个寿命范围内的工作过程。
剧烈磨损阶段：工作条件恶化，磨损量急剧增大。
该阶段内零件精度降低、间隙增大，温度升高，产生冲击、振动和噪声，最终导致零部件完全失效。
1.2磨损种类
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
当摩擦副相对滑动时, 由于粘着效应所形成结点发生剪切断裂，被剪切的材料或脱落成磨屑，或由一个表面迁移到另一个表面，此类磨损称为粘着磨损。
粘着磨损再细分还有轻微磨损、涂抹、擦伤、划伤和咬死五种。
图1.1 粘着磨损机理
（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，按照磨损机理还可细分为微观切削、挤压剥落和疲劳破坏三小类。
图1.2 二体/三体磨粒磨损机理
（3）化学磨损
化学磨损是在摩擦促进作用下，摩擦副的一方或双方与中间物质或环境介质中的某些成分发生化学或电化学作用，造成表面材料损失的过程。
分为氧化磨损与特殊介质腐蚀磨损两类。
图1.3 化学磨损机理
（4）疲劳磨损
摩擦接触表面在交变接触压应力作用下，材料表面因疲劳损伤而引起表面脱落的现象。
疲劳磨损有两种基本类型，宏观疲劳磨损和微观疲劳磨损。
宏观疲劳磨损主要是指两个相互滚动或滚动兼滑动的摩擦表面，在循环变化的接触应力作用下，材料疲劳而发生脱落的现象；微观疲劳磨损是滑动接触表面由于微凸体相互接触使材料发生疲劳而引起的机械磨损现象。
此外，疲劳磨损的破坏机理又分为麻点剥落、浅层剥落、深层剥落。
图1.4 疲劳磨损机理。