弹性流体动压润滑
磨损的类型(续)

腐蚀磨损
腐蚀与摩擦的共同作用导致 减缓的办法：减少腐蚀介质、防止油品过度变
质

微动磨损
微米级振幅引起 多发：零件连接件 减缓的办法：控制配合件的预应力和过盈量、
提高润滑油的抗微动磨损性能
磨损的类型(续)
分层磨损 电蚀磨损 侵蚀磨损 冲刷磨损 …… 复杂的磨损形式，使一般简单的评价方法难以与 实际使用情况相关 台架试验成为发展趋势 开发费用飞涨 掌握核心技术的厂家越来越少
摩擦

“光洁”零件表面
显微镜
凹凸不平 表面分子间作用力
相对运动克服上述阻力→摩擦 摩擦力(F)与摩擦系数(μ)

F＝N
μ N-法向载荷
摩擦类型

运动形式
滑动摩擦、滚动摩擦
运动状态
静摩擦、动摩擦
相对运动发生的部位
外摩擦、内摩擦
润滑状况
干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦
摩擦机理

“粘附”理论较为普遍
表面接触、负荷作用→接触点压力很大 高温→接触点粘结 相对运动→粘结点被剪断→材料转移

犁沟
较硬物质的凸点在较软物质表面犁出沟

粘结、犁沟→摩擦力Fra bibliotek磨损
相对运动→表面材料不断损耗

磨损→机器寿命、能耗
磨损的三个阶段

磨合
磨损特别剧烈 润滑油含大量磨屑 按规定及时换油
一、前言

摩擦学(Tribology)
摩擦(Friction) 磨损(Wear)
润滑(Lubrication)
三者的相互关联

根本任务
降低机器的摩擦与磨损 减少能耗 使及其处于最佳运行状态
相互关系

摩擦→能量损失
世界能源1/3～1/2
摩擦
磨损
流体的内摩擦例外
VI95的矿物油 VI220的合成油 VI162的合成油
30
40
压力对粘度的影响
埃林(Eyring)粘度空穴理论 被压缩液体的粘度随压力的增加而提高 可计算出实际压力下的粘度

润滑
加润滑剂，↓摩擦、磨损，防止烧结的一种 方法 分类

流体润滑和边界润滑 流体润滑：静压、动压(油膜轴承)
VI95的矿物油 VI220的合成油 VI162的合成油
112 92 70
84 66 47
64 49 33
50 37 24 100
温度对粘度的影响(续)

运动粘度,cSt
不同VI VG320油 低温到中温 粘度变化
中温至低温的粘度变化 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 10 20 温度,℃

液体的内摩擦(粘度)
液体的粘度表示阻止液体流动的能力 粘度越大，流动越困难 τ=η.du/dy 动力粘度-Pa.s

1Pa.s=103厘泊

毛细管粘度计→运动粘度(斯Stoke)
1cSt(厘斯)=1
mm2/s
其它粘度表示
美国：塞保特(Saybolt)粘度 欧洲：恩格拉(Engler)粘度 英国：雷德乌(Redwood)粘度 逐渐被运动粘度取代

稳定磨损
磨合→表面硬化、光洁度↑、间隙合理 磨损减缓
决定机器寿命

急剧磨损
磨损、噪音、振动↑ 及时换油、检修
磨损的类型

粘着磨损
滑动轴承…… 减缓的办法：更光滑的表面

磨料磨损
占50% 多尘 减缓的办法：足够的过滤

疲劳磨损
周期型载荷→材料表面发生裂纹、脱落 特征：裂纹和麻点 减缓的办法：硬度适宜、高光洁度、高粘度油

温度对粘度的影响

粘温特性
润滑油粘度随温度变化的性质 粘度比

V50/V100、V-20/V50
粘度指数
温度对粘度的影响(续)

运动粘度,cSt
不同VI VG320油 中温到高温 粘度变化
中温至高温的粘度变化 350 300 250 200 150 100 50 0 40 50 60 70 温度,℃ 80 90 218 202 180 154 133 109 320
润滑→降低摩擦、减少磨损
价值

1966，英国，Jost

《关于摩擦学教育和研究》

工业每年节约5.1亿英镑

其它国家

日本：27.3亿美元 美国：160亿美元

2004，美林证券


英国、日本：4.6桶石油/1000美元GDP 中国、印度、俄罗斯：～50桶石油/1000美元GDP 石油涨价→中国多支付70.68亿美元