金属磨损基本理论学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:159 大小:3.4MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学随着载荷的增加,参与接触的微凸体数目不断增多,由于微凸体之间高度的差别,在每一瞬间同一表面上不同微凸体的接触和变形程度是不同的。最大高度的微凸体发生剧烈的变形,低于轮廓中线的微凸体通常并不进入接触。即使在高载荷的情况下也是如此。假若不同硬度的材料表面相互(xiānghù)接触,那么、较大硬度的表面微凸体将压入与其接触表面的微凸体中,而表面较软的微凸体将发生塑性变形来改变自已的形状。在这种情况下,较硬表面的微观几何形状和较软表面的机械特性将会影响接触性能。当两个(liǎnɡɡè)表面相互接触时,表面间相互作用的一种形式就是在接触区的某些部位发生粘着;这是因为即使经过精密加工的表面,从微观上看仍是凹凸不平的,所以当两表面接触时,实际上只在少数较高的微凸体上产生接触,由于实际接触面积很小而接触点的应力很大,因此在接触点上发生塑性流动、粘着或冷焊。这种接触点称为粘着点或结点;对于产生粘着的微观机制目前还没有形成统一的认识,一般认为与两接触表面间的分子相互作用有关。4567891011121314151617181920由于摩擦(mócā)磨损是在相互接触和相对运动的固体表面进行的。因此接触体表面及其性能对材料的摩擦(mócā)磨损性能十分重要,近些年来各种表面技术迅速发展。大量研究结果表明,摩擦(mócā)副材料表面采用某种或某些表面技术处理后,可使材料的摩擦(mócā)磨损性能有显著的改善。由此不难看出表面工程与摩擦(mócā)磨损之间的密切关系。222324253、流体(润滑)摩擦:相对运动的两物体表面完全被流体隔开时产生的摩擦称为流体(润滑)摩擦。当流体为液体时称为液体摩擦;流体为气体时称为气体摩擦。流体摩擦时摩擦发生(fāshēng)在流体内部。4、边界(润滑)摩擦:介于干摩擦和流体(润滑)摩擦之间的一种摩擦形式,摩擦表面间存在着一层极薄的润滑膜,这层润滑膜的存在使得边界摩擦较之干摩擦状态有很大改善,但还不足以将两摩擦表面完全分隔开。272829因此、一块砖沿其侧面滑动与沿其端面滑动同样容易,如果两摩擦面间的载荷增大一倍,则摩擦力也增大一倍。古典摩擦定律是从试验的基础上总结出来的,长期以来,一直被人们所接受,并广泛应用于工程实际中。但由于摩擦过程的复杂性,因此、近代摩擦学的研究成果表明,上述(shàngshù)定律存在着很大的局限性。3132如果不发生粘着,则产生运动阻力的相互作用就是另一种形式,这时材料一定发生变形和产生位移(wèiyí)以适应相对运动。在这种形式下存在着两个相互作用。第二个相互作用是宏观位移(wèiyí),如图3-2所示。图中;一个硬球A压向一个较软的平面B。为了产生相对运动,材料B的一部分必须作位移(wèiyí)。35塑性变形总是带来能量损耗,在大多数实际情况下,这种能量损耗占金属摩擦的大部分。当表面相互作用为粘着式时必发生断裂,而当互嵌着的微凸体作相对运动时也会引起断裂。磨屑的形成无疑是发生断裂的迹象。然而,在大多数滑动金属的情况下,断裂时的能量损耗比塑性变形所引起的能量损耗少。其原因之一在于,不是每个微凸体在接触时都能形成磨粒,对常规大气条件(tiáojiàn)下的大多数金属而言,在形成磨粒之前,一个微凸体要作1000多次接触。373839404142摩擦力中分子阻力分量和机械阻力分量所占的比率取决于载荷、接触表面的状况、摩擦副材料及其性能、接触条件等,可在很大范围内变化。当载荷较大、接触表面粗糙不平时,机械阻力分量增大(zēnɡdà);相反,当载荷很小,接触表面非常光滑时,机械阻力分量减小,甚至可以忽略不计。4445461、粘着接点长大现象在静摩擦时,实际接触面积与载荷成正比。而在滑动时,有切向力的作用,材料的屈服是由法向压应力(yìnglì)和切应力(yìnglì)合成作用的结果。当切应力(yìnglì)逐渐增大到,粘着接点产生塑性流动,使接触面积增大,即粘着接点“长大”。此时实际接触面积Ar为:(3-4)由上式可知,在真空中洁净的表面摩擦时,由于切应力(yìnglì)的作用,粘着点增大,实际接触面积增加,因而摩擦系数变大。2、污染(wūrǎn)膜的影响摩擦副在空气中滑动时,材料(特别是金属材料)表面被覆盖一层薄的污染(wūrǎn)膜(如氧化膜等),这时的摩擦副实质上是污染(wūrǎn)膜之间的摩擦,只有在污染(wūrǎn)膜破坏以后才是摩擦副材料之间的直接摩擦。一般情况下污染(wūrǎn)膜的剪切强度较低,同时粘着接点的增长较小,所以摩擦副在空气中的摩擦系数较真空中洁净表面为低。4950515253对于干摩擦滑动摩擦,一般认为是摩擦副微凸体间微观接触、粘结点形成和分离的过程(guòchéng)。其中包括:(1)微凸体的弹、塑性变形;(2)