《摩擦损耗与润滑》课件.ppt

*****************绪论探讨摩擦和润滑在机械设计和工程应用中的重要性。通过全面介绍本课程的主要内容,为后续深入学习打好基础。摩擦与润滑的重要性提高能源效率通过合理的润滑设计可以显著降低摩擦损耗,提高机械设备的能源利用效率,促进可持续发展。延长设备寿命有效的润滑可以降低零件的磨损,减少维修维护成本,大大延长机械设备的使用寿命。保证安全可靠良好的摩擦和润滑性能是确保机械设备安全可靠运行的基础。可以避免突发故障,保护使用者安全。提高产品质量精细的摩擦和润滑设计有助于改善产品加工质量,提高产品性能和可靠性。课程内容概述摩擦及其形式介绍摩擦的定义、分类,包括干摩擦和流体摩擦,以及影响摩擦系数的各种因素。摩擦损耗探讨摩擦功和摩擦功率的计算,以及摩擦损耗对机械性能的影响。润滑原理阐述流体力学润滑、边界润滑和混合润滑的基本原理,并讨论润滑膜厚度的计算。润滑方式与润滑剂介绍常见的润滑方式,以及不同类型润滑剂的特性和选择依据。摩擦的基本概念摩擦是机械运动和机械系统中广泛存在的一种复杂的物理现象。理解摩擦的基本特性和规律对于设计和分析机械系统至关重要。本节将深入探讨摩擦的定义、形式、类型以及影响因素。摩擦的基本概念摩擦的定义摩擦是两个接触面之间的相对运动所引起的阻力,是物体表面之间的一种相互作用力。摩擦形式与类型摩擦可分为干摩擦和流体摩擦,根据接触面性质的不同还有滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦等类型。摩擦系数及影响因素摩擦系数是描述摩擦大小的无量纲参数,受接触面性质、润滑状态、温度等因素影响。摩擦形式与类型摩擦类型按接触情况可分为干摩擦、流体摩擦和边界润滑等类型。不同类型的摩擦有不同的规律和特性。摩擦形式摩擦形式主要有滚动摩擦、滑动摩擦和滚动滑动摩擦等。不同形式的摩擦特性和作用机理不同。影响因素摩擦受表面粗糙度、载荷、速度、润滑等多方面因素的影响。深入了解这些因素对摩擦的影响至关重要。干摩擦和流体摩擦干摩擦在无润滑剂的情况下，直接接触的两个表面之间产生的摩擦行为称为干摩擦。这种摩擦方式会导致机械零件的快速磨损和能量损耗。流体摩擦通过在接触表面间设置液体或气体润滑剂,形成连续的流体膜层,从而产生的摩擦行为称为流体摩擦。流体摩擦大大降低了零件的磨损。润滑的重要性合理选择润滑方式是降低机械系统摩擦损耗的关键。通过流体膜的形成,可以有效减小摩擦系数,从而提高机械效率。摩擦系数及其影响因素影响因素说明表面粗糙度表面粗糙度越大，粗糙接触面积越大，摩擦系数越大。接触面积接触面积越大，真实接触点越多，摩擦系数越大。材料硬度材料硬度影响表面的变形特性，从而影响摩擦系数。温度温度升高会影响润滑性能，从而使摩擦系数发生变化。滑动速度滑动速度增加会影响润滑膜的厚度，从而影响摩擦系数。摩擦损耗摩擦过程中会产生不可逆的能量损失,即摩擦损耗。我们需要了解摩擦功和摩擦功率的计算方法,以及摩擦损耗对系统性能的影响。摩擦功和摩擦功率摩擦力摩擦力是造成系统损耗的源头,其作用是阻碍物体相对运动。了解摩擦力的大小和方向对于计算摩擦功很重要。相对速度物体的相对运动速度决定了摩擦功的大小,速度越大,摩擦功越大。合理控制相对速度对于提高系统效率很关键。功和功率摩擦功是物体在相对运动过程中受到摩擦力做功的结果,功率则反映了功的时间变化率。它们是评估能量损失的重要指标。摩擦功的计算摩擦功的定义摩擦功是在两表面相对滑动过程中耗散的机械功，它等于摩擦力乘以相对位移。静摩擦功的计算静摩擦功等于静摩擦力乘以位移。静摩擦力可根据法向力和摩擦系数求得。动摩擦功的计算动摩擦功等于动摩擦力乘以位移。动摩擦力可根据法向力、速度和摩擦系数求得。摩擦功损耗及其影响能量损失摩擦过程会不可避免地导致能量的损失,这种能量损失被称为摩擦功或摩擦功率。热量产生摩擦过程会产生大量的热量,导致设备温度升高,可能会引起材料损坏、润滑失效等问题。机械效率降低摩擦损耗会降低机械系统的整体效率,降低设备的性能和使用寿命。润滑的基本原理了解润滑的基本原理,对于保护机械设备,延长使用寿命至关重要。本节将深入探讨流体力学润滑、边界润滑等概念,并介绍液膜形成的条件和润滑膜厚度的计算方法。流体力学润滑原理液膜承载载荷在流体力学润滑中,两个表面之间形成的液膜能够承载住外加的载荷,使表面免于直接接触。间隙形成液膜通过精心设计表面间隙,可以在运动表面之间形成一层流体润滑膜,从而降低摩擦和磨损。压力分布平衡在流体润滑中,压力分布的平衡是形成稳定润滑膜的关键,需要根据具体情况进行精细设计。边界润滑和混合润滑1边界润滑当两个接触面之间的润滑膜