文档介绍：摩擦学论文题目名称:机械设计中的摩擦学问题学校: 合肥工业大学班级: 机械设计制造及其自动化 12-7 班学号: 2012216755 姓名: 曹志强 2015 年6月机械设计中的摩擦学问题摘要:本文指出了机械设计中重视零部件强度问题而忽视摩擦学方面问题的弊病,并分析了摩擦学方面设计的重要性、需要注意的问题及在机械设计中摩擦学设计所涉及的因素,包括弹流润滑、混合润滑、润滑剂应用等,并叙述了摩擦学设计的一般准则。关键词:摩擦摩擦学设计摩擦学设计因素润滑设计准则一、前言摩擦现象在日常生活中随处可见, 它既给人们带来一些益处, 又带来许多危害。任何机械中都存在着摩擦,摩擦是一种不可逆过程,其结果必然有能量损耗和产生磨损。据估计,世界上在工业方面约有 1/3-1/2 的能量消耗于摩擦过程中,大约有 80% 的损坏零件是由各种形式的磨损引起的,由于磨损,会使零件的表面形状和尺寸遭到缓慢而连续的破坏,使机械的效率和可靠性逐渐降低,丧失原有的工作性能。控制摩擦、磨损的有效手段是润滑,因此,把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为摩擦学,把在机械设计中正确应用摩擦学知识与技术,使之具有良好的摩擦学性能这一过程称为摩擦学设计。在机械设计中,人们普遍非常重视零部件的强度问题,而往往对涉及到的摩擦、磨损及润滑问题重视不够,主要因为摩擦学设计远不像强度设计那样可以定量分析,它是一个极其复杂的过程,涉及的问题和影响因素众多。二、机械设计中摩擦学设计涉及的因素(一) 弹流润滑(1)润滑膜高压性态在弹流润滑条件下,润滑油通过接触区时,压力急剧增高,液体的粘性转变为类似固体的粘弹性,大大地增强了油膜的承载力。(2)润滑膜极限剪切应力弹流润滑膜处在高剪应变率和压力急剧变化状态下,呈非牛顿流体,达到极限剪切应力时,弹性润滑膜为粘塑性性质,在油膜内部或油膜与固体界面上将出现滑动,从而使油膜压力降低,甚至丧失承载力。(3)润滑油膜承载力经典润滑理论认为,随着载荷增加,润滑油膜逐渐变薄,当膜厚减小到粗糙度高峰直接接触时,即为润滑失效。因此,采用膜厚比入作为润滑状态的判断准则X -h/ a,式中:h为最小油膜厚度。为表面综合粗糙度。通常认为入=2-3 为全膜弹流润滑。然而对弹流润滑的深人研究发现,上述的判断准则不完全符合实际。粗糙度高峰附近的局部压力随着载荷增加而增加,此压力产生的表面变形足以使粗糙峰展平而不发生接触,这意味着弹流油膜有更大的承载力。(4)乏油与干涸润滑有关学者分析了充足供油、乏油和干涸润滑的性能,并提出了 3种状态的判别方法。研究表明,弹流润滑膜可以存在于微米、亚微米甚至纳米膜厚很宽的范围内。(二) 磨损问题磨损过程相当复杂,关于它的研究现在还处于初始阶段。研究内容涉及实际接触面积、磨损机理、磨屑形成机理及各种参数对磨损的影响等问题。许多磨损机理和计算方法均带有很大的局限性,距离工程上的应用还有相当大的距离。因此,对磨损规律、磨损机理及磨损计算方法的研究,应当予以足够的重视。(三) 新型润滑剂的应用 20世纪 50年代以来,各种合成润滑油有较大的发展。我国的各种润滑油、添加剂发展也很迅速,近几年来,自润滑材料的研究和应用发展很快,是十分有前途的润滑材料。为了生态环境的可持续性发展,绿色润滑油和添加剂是今后的发展方向。三、摩擦学设计的一般准则从上面的分析可看出,摩擦学涉及到