机械制造中摩擦磨损与润滑
机械设计第四章：摩擦、磨损与润滑概述
化学吸附膜（化学键）
度影响较大
反应膜:比较稳定
§4-1 摩擦
三、流体摩擦
流体摩擦：指运动副的摩擦表面被流体膜隔开（λ>3～4） 摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。 摩擦系数最小（f=0.001-0.008），无磨损产生，是理想的 摩擦状态。
四、混合摩擦
混合摩擦：摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状 态（=1～3） 。 混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时 要小得多。 边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为 不完全液体摩擦。
汽车的磨合期如同运动员在参赛前的热身运动
目的:汽车磨合也叫走合。汽车磨合期是指新车
或大修后的初驶阶段。机体各部件机能适应环境的 能力得以调整提升。新车、大修车及装用大修发动 机的汽车在初期使用阶段都要经过磨合，以便相互 配合机件的磨擦表面进行吻合加工，从而顺利过渡
到正常使用状态。汽车磨合的优劣，会对汽车寿命、
滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等 用于低速 用于高速
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑办法
三、润滑方法
滴油润滑、浸油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等
用于低速
用于高速
浸油与飞溅润滑
喷油润滑
油脂润滑常用于运转速度较低的场合，将润滑脂涂抹于需润 滑的零件上。润滑脂还可以用于简单的密封。
思考题：
4—1 4—5 4—10 4—11
§4-1 摩擦
滑动摩擦分为：
干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦
一、干摩擦 表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。通 常将未经人为润滑的摩擦状态当作“干摩擦”处理。
§4-1 摩擦
二、边界摩擦
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
第三章 摩擦、磨损和润滑
适当的润滑是减小摩擦、减轻磨损和降低能量消耗的有效手 段。
第一节 摩 擦
摩擦的种类 1）内摩擦：发生在物质内部，阻碍分子间相对运动的摩擦。 2）外摩擦：当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑
在液体摩擦状态下，其摩擦性能取决于流体内部分子之间的 粘滞阻力，故摩擦因数极小(约为0.001～0.008)，是一种理想的 摩擦状态。摩擦规律也已有了根本的变化，与干摩擦完全不同。
四、混合摩擦
当两摩擦表面不能被具有压力的液体层完全分隔开，摩擦表 面间处于既有边界摩擦又有液体摩擦的混合状态称为混合摩擦。
边界膜有两大类：吸附膜和化学反应膜。吸附膜又分为物理 吸附膜与化学吸附膜。
物理吸附膜是由分子引力所 形成的。吸附膜吸附在金属表面 的模型如图2.3.4所示。
化学吸附膜是润滑油分子 以其化学键力作用在金属表面 形成保护膜，它的剪切强度与 抗粘着能力较低，但熔点较高 (约120°C)。所以，能在中等 速度及中等载荷下起润滑作用。
机械零件的磨损过程分为：磨合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损 阶段。
按照磨损失效的机理，磨损主要有四种基本类型，即磨粒磨损、 粘着磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损。
（1）磨粒磨损 外界进入摩擦表面间的硬质颗粒或摩擦表面上 的硬质凸峰，在摩擦过程中引起表面材料脱落的现象。特征是摩擦表 面沿着滑动方向形成划痕，在一些脆性材料上还会有崩碎和颗粒。
中心值列于表2.3.1。
此外，常用的还有比较法测定粘度，称为条件粘度(或相对粘 度)。我国常用的条件粘度为恩氏粘度，即在规定温度下200cm3的 油样流过恩氏粘度计的小孔(直径2.8 mm)所需时间(s)与同体积的 蒸馏水在20°C下流过相同小孔时间的比值即为该油样的恩氏粘度， 以符号°Et表示，其角标t表示测定时的温度。美国常用赛氏通用 秒(SUS)，英国常用雷氏秒(R)作为条件湿或吸附于金属摩擦表面 形成边界膜的性能称为油性。吸附能力强，则愈有利于边界油膜的 形成，油性愈好。
机械运动部件的润滑与摩擦控制
机械运动部件的润滑与摩擦控制机械运动部件的润滑与摩擦控制是机械工程领域中一个重要的研究方向。
合理的润滑与摩擦控制可以延长机械设备的使用寿命，减少能源消耗，提高工作效率。
本文将探讨机械运动部件润滑与摩擦控制的原理和方法，并介绍一些常用的润滑材料。
一、摩擦与润滑机理摩擦是两个物体相对运动时产生的阻力，它会导致能量损耗和部件的磨损。
为了减少摩擦，我们需要采取一系列的润滑措施。
润滑是通过介质的分离来减少摩擦，常用的润滑方式有干摩擦、液体润滑和固体润滑。
干摩擦主要是指两个物体直接接触时的摩擦。
它的特点是摩擦系数较高，容易产生热量和磨损。
干摩擦通常发生在无法使用液体润滑剂或固体润滑材料的地方，比如高温环境和真空环境中。
液体润滑主要是通过液体形成润滑膜来降低摩擦。
液体润滑通常使用润滑油或润滑脂作为润滑介质。
润滑油具有良好的流动性，适用于高速运动的部件，而润滑脂则适用于低速运动的部件。
液体润滑有着较低的摩擦系数和较高的润滑效果。
固体润滑主要是通过固体材料在部件表面形成润滑膜来减少摩擦和磨损。
常见的固体润滑材料有石墨、二硫化钼等。
固体润滑适用于高温、高压和恶劣环境下的摩擦控制。
二、润滑与摩擦控制的方法1. 选择合适的润滑方式：根据机械部件的工作条件和要求，选择合适的润滑方式，比如干摩擦、液体润滑或固体润滑。
2. 选择适当的润滑材料：根据润滑要求和工作环境，选择合适的润滑材料。
常见的润滑材料有润滑油、润滑脂、固体润滑材料等。
3. 定期维护和更换润滑材料：定期检查机械设备的润滑状况，及时更换老化或污染的润滑材料，保持润滑系统的良好状态。
4. 加强摩擦监测和控制：使用传感器和监测设备对机械部件的摩擦进行实时监测，并根据监测结果进行相应的调整和控制。
5. 提高润滑系统的效率：优化润滑系统的结构和工艺，减少能量损耗和材料消耗，提高润滑效果和使用寿命。
三、常用的润滑材料1. 润滑油：润滑油是液体润滑中常用的润滑材料，它具有良好的流动性和附着性，适用于高速和高温环境。
项目七 机械的摩擦与润滑
5.润滑油的使用注意事项
五定
定点 定质 定期 定量 定人
入库过滤
油液经运输入库时过滤
三过滤
发放过滤
注入容器时过滤
进油过滤
小结
摩擦
产生 措 施
磨损
润滑
润 滑 的 作 用 润 滑 剂 的 选 择 润 滑 的 方 式 润 滑 油 的 使 用
任务三 密 封 问题的提出（学习目的）
密封关系到设备的可靠性和人身安全
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损 微动磨损
疲劳磨损—也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在 交变的摩擦力作用下，反复变形所产生的 材料疲劳所引起的机械磨损。点蚀过程： 产生初始疲劳裂纹→扩展→ 微粒脱落，形成点蚀坑。
磨损的机理： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损 微动磨损
冲蚀磨损—流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬
磨损的分类： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 微动磨损 点蚀磨损 胶合磨损 擦伤磨损
两种不同的称谓
按磨损机理分
磨损
类型
按磨损表面 外观可分为
磨损的机理： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损
微动磨损 磨粒磨损—也简称磨损，外部进入摩擦面间的游离硬颗 粒（如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮 廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料， 一部分流动到沟纹两旁，一部分则形成一连串的碎片脱 落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程就叫磨 粒磨损。
薄油膜受 温度影响 较大
理想状态 时的摩擦 无磨损
能有效 降低摩 擦阻力， 应用广 泛源自不完全摩擦4、磨损
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。
机械零件的摩擦、磨损和润滑12
定义： 摩擦面不加 润滑剂时的摩擦称为干 摩擦。 特点：物体表面直 接接触，摩擦因数大（ f＞0.3），摩擦力大， 磨损和发热严重，应尽 量避免干摩擦。
（2）边界摩擦
定义：在摩擦副间施 加润滑剂后，使摩擦副的 表面吸附一层极薄的润滑 剂模，这种摩擦状态称为 边界摩擦。 特点：润滑剂模强度 低，易破裂，引起摩擦副 部分表面直接接触而磨损 ，磨损和摩擦状况比干摩 擦要好， f≈0.1-0.3 。
Ⅱ稳定磨损阶段：
经磨合后的摩擦副表面粗糙度值降低，在稳定 磨损阶段磨损率趋于稳定和缓和，经历的时间较长 ，标志着零件的使用寿命。
§0－3 机械零件的摩擦、磨损和润滑
Ⅲ 剧烈磨损阶段：该阶段磨损率急剧增高，表现 为机械效率下降，可能产生异常噪声和振动，摩擦 副温度迅速升高，表面发生严重破坏。因此，必须 在摩擦副进入该阶段之前及时进行检修。
（1）磨合阶段 （2）稳定磨损阶段 （3）剧润滑
Ⅰ：磨合阶段
该阶段磨损量较大，经短时间磨合后，摩擦副的表 面粗糙度值由大变小，实际接触面积由小变大，磨损率 由大变小，为进入稳定磨损阶段创造了条件。因此，磨 合是一种有益磨损。
§0－3 机械零件的摩擦、磨损和润滑
§0－3 机械零件的摩擦、磨损和润滑
3、弹性流体动力润滑是研究点、线接触摩擦 副的流体动力和润滑问题，由于接触面积 小，单位压力大，必须考虑流体动力效应、 润滑油压力、粘度特性和接触体弹性形变 的联合作用。 4、边界润滑是指两个接触体的表面并未完全 被润滑油膜隔开，存在明显的微凸体接触 的状态。 5、混合润滑是介于边界润滑和弹性流体动力 润滑之间的状态。
§0－3 机械零件的摩擦、磨损和润滑 1、流体润滑 （1）流体静力润滑是利用外部供油系统 将 高压油强行输入摩擦副表面之间，依靠 静压承载油膜把两表面完全隔开，从而获 得流体润滑。
机械设计中的摩擦磨损和润滑
机械设计中的摩擦磨损和润滑摩擦磨损和润滑是机械设计中的重要方面，这两个因素对机械设备的性能和寿命有着重要影响。
本文将探讨摩擦磨损和润滑在机械设计中的作用和常见应用。
一、摩擦磨损的概念和分类摩擦磨损是指两个物体之间相对运动时由于接触表面之间的摩擦而引起的材料的消耗和表面损伤现象。
摩擦磨损可以分为磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损三种类型。
1. 磨损：磨损是两个物体之间的相对运动导致因摩擦产生的材料表面的剥落，导致机械件的尺寸变化和表面的形貌改变。
2. 疲劳磨损：疲劳磨损是指由于周期性或反复相对运动引起的机械件表面的微裂纹，最终导致疲劳断裂。
3. 腐蚀磨损：腐蚀磨损是在润滑条件不良的情况下，湿润介质中的化学腐蚀作用导致的磨损。
二、机械设计中的摩擦磨损控制方法为了减少机械设备的摩擦磨损，降低机械件的磨损速率，保证设备的正常工作和寿命，需要使用合适的摩擦磨损控制方法。
1. 表面处理：通过表面处理，如材料表面的加工硬化、表面喷涂、镀层和涂层等，可以增加机械件的硬度和降低磨损。
2. 润滑：润滑是减少摩擦磨损的有效方法，通过在接触面上形成润滑膜，可以降低摩擦系数和磨损率。
常见的润滑方式有干润滑、液体润滑和混合润滑等。
3. 选用合适材料：在设计中选择抗磨材料，如高硬度材料、耐磨合金材料等，可以有效减少磨损。
三、润滑在机械设计中的应用润滑在机械设计中起着至关重要的作用，它可以降低机械设备的能量损耗和磨损，提高机械传动效率和使用寿命。
1. 润滑油：润滑油是机械润滑的一种常用方式，润滑油能够在机械件接触面形成润滑膜，降低表面之间的摩擦和磨损。
根据使用条件和要求的不同，可选用润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。
2. 润滑系统：润滑系统是机械设计中常见的应用之一，它可以在机械运行过程中持续提供润滑油或润滑脂，并保持一定的油膜厚度，减少磨损，并实时监测润滑状态。
3. 润滑剂选择：在机械设计中，润滑剂的选择十分关键。
根据使用条件和要求，需考虑润滑剂的温度范围、粘度、氧化安定性等特性，以确保润滑剂的良好性能。
机械零件的摩擦、磨损和润滑与本科程的学习任务和要求——教案
机械零件的摩擦、磨损和润滑与本科程的学习任务和要求一、课程简介本课程旨在帮助学生理解机械零件在工作中所面临的摩擦、磨损和润滑问题，以及这些问题对机械系统性能和寿命的影响。
通过学习，学生将掌握摩擦、磨损和润滑的基本理论，熟悉各种润滑剂的特性和应用，并能运用所学知识解决实际工程问题。
二、学习任务1. 理解摩擦、磨损和润滑的基本概念，掌握摩擦力、摩擦系数、磨损类型和润滑原理。
2. 学习机械零件的摩擦、磨损和润滑设计方法，提高机械系统的性能和寿命。
3. 熟悉常用润滑剂的种类、特性和应用，学会选择合适的润滑剂。
4. 掌握机械零件的维护和保养方法，降低故障率。
5. 学会运用所学知识分析、解决实际工程问题。
三、教学方法1. 采用课堂讲授、案例分析、讨论和实践相结合的教学方式。
2. 利用多媒体课件、实物模型和实验设备，直观地展示摩擦、磨损和润滑现象。
3. 组织学生进行小组讨论，培养团队合作精神和解决问题的能力。
4. 安排现场实习和实验操作，提高学生的动手能力。
四、评价方式1. 课堂表现：包括出勤、提问、讨论等，占总评的20%。
2. 作业：包括课后习题、案例分析等，占总评的30%。
3. 实验报告：包括实验操作、数据分析和结论，占总评的20%。
4. 期末考试：包括理论知识、案例分析和应用题，占总评的30%。
五、教学内容1. 摩擦、磨损和润滑的基本概念及其相互关系。
2. 摩擦力、摩擦系数和摩擦磨损规律。
3. 磨损类型、磨损机制和磨损控制方法。
4. 润滑原理、润滑剂的分类和选用原则。
5. 机械零件的润滑设计方法和实践应用。
六、教学资源1. 教材：《机械零件的摩擦、磨损和润滑》2. 课件：摩擦、磨损和润滑的基本概念、原理和案例分析3. 实验设备：摩擦磨损实验机、润滑油品等4. 辅助材料：相关论文、案例、视频等七、教学安排1. 课时：共计32课时，包括理论讲授、实验操作和案例分析。
2. 教学计划：见下表（略）八、课程拓展1. 组织学生参加相关学术讲座、研讨会，提高学术素养。
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机械制造中摩擦磨损与润滑摩擦磨损与润滑在机械制造中的重要性
摩擦磨损与润滑是机械制造领域中一个重要的问题，对机械设备的性能和寿命具有关键性影响。
本文将从摩擦磨损的概念、影响因素和润滑的作用等方面进行论述，以展示摩擦磨损与润滑在机械制造中的重要性。
1. 摩擦磨损的概念
摩擦磨损指的是在两个物体相对运动的接触表面上，由于接触面之间存在相互作用力，而导致表面的材料被破坏或剥离，进而影响物体的表面形貌和性能。
摩擦磨损不仅会引起设备的能量损耗，还会导致设备噪音、振动、发热等问题，严重影响设备寿命和工作效率。
2. 影响摩擦磨损的因素
摩擦磨损的程度受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：
（1）材料硬度：材料的硬度高，摩擦磨损的程度相对较小；
（2）表面粗糙度：表面越光滑，摩擦磨损的程度越小；
（3）润滑条件：适当的润滑可以减小摩擦磨损，延长设备使用寿命；
（4）工作环境：温度、湿度、尘埃等因素都可以对摩擦磨损程度产生影响。
3. 润滑的作用
润滑是减小摩擦磨损的一种重要手段。
润滑可以降低两个物体接触的摩擦系数，减少摩擦热的产生，从而减缓摩擦磨损的发生。
润滑分为干润滑和液体润滑两种形式。
（1）干润滑：干润滑是指采用固态润滑剂，如石墨、固体润滑剂等，来减小接触表面间的摩擦系数。
干润滑不仅可以减少摩擦损失，还可以降低设备的噪音和振动。
（2）液体润滑：液体润滑是指在接触表面上形成一层润滑膜，降低接触面之间的摩擦系数。
常见的液体润滑剂有机油、润滑脂等。
液体润滑可以有效减小接触表面的摩擦和磨损，延长机械设备的使用寿命。
4. 润滑剂选择与应用
选择合适的润滑剂是减小摩擦磨损的关键。
在机械制造中，根据设备的工作条件和要求，可以选用不同类型的润滑剂。
例如，在高温高速场合可以选择具有良好高温性能的润滑油，而在重载场合可选用高黏度润滑脂。
此外，润滑剂的正确使用和定期更换也对降低摩擦磨损具有重要意义。
密封设备的密封性能也需要保证，避免外界的污染物进入润滑系统，影响润滑效果。
5. 摩擦磨损的监测与维护
为了及时发现机械设备的摩擦磨损情况，可以采用一些监测手段，如振动检测、温度监测等。
通过监测设备的工作状态，及时发现摩擦磨损的异常情况，可以采取相应的维护措施，延长设备的使用寿命。
此外，定期维护和保养也是保证机械设备正常运行和减小摩擦磨损的重要环节。
对设备进行润滑剂更换、清洁、维修等工作，可以减少不必要的摩擦磨损，确保设备的可靠性和安全性。
总而言之，摩擦磨损与润滑在机械制造中具有重要的意义。
合理选择润滑剂、正确使用和维护设备，可以减小摩擦磨损，延长设备的寿命，提高机械设备的工作效率，降低生产成本。
因此，在机械制造过程中，我们应充分重视摩擦磨损与润滑问题的研究与应用，为提升设备性能和增加经济效益做出积极努力。
（字数：1087字）。