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第二节 摩擦与磨损的分类

浏览次数: 日期:2017-05-23

  摩擦与磨损的分类

  对于机械运动中各种各样的摩擦与磨损,人们将其归纳为几种基本类型,以便于对实际生活中发生的各种情况进行分析研究和解决。

  (一) 摩擦的分类

  根椐运动学的特征,摩擦可以分为滑动、滚动和旋转摩擦三种形式。但在实际发生摩擦时,亦可同时兼备二种以上的形式。

  根椐物体位移大小及其与切向力的关系,摩擦力可以分为动摩擦力、静摩擦力及非全静摩擦力。

  根椐摩擦物体的摩擦表面状态,摩擦可以分为下列四种:

  ⑴纯净摩擦,也称物理干摩擦,系指在两个物体表面上均无其它种介质(吸附膜、化合物膜以及其它人为加入物)的摩擦。这种摩擦可在物体表面发生显著塑性变形时形成,因为这时可裸露出纯净的表面。

  ⑵干摩擦,指在两个物体摩擦表面之间没有人为加入的任何润滑剂时所发生的摩擦。所谓干摩擦,严格财说是指两接触物体表面的直接摩擦。

  ⑶液体摩擦,在液体摩擦时,两个物体的摩擦表面有一层连续的薄膜,摩擦表面完全被介质层隔开。若将气体也是包括在内,则统称为流体摩擦。  

  ⑷混合摩擦,混合摩擦也称为中间形式的摩擦,其特点是摩擦表面上有一层很薄的介质(0.1微米或更薄)或介质层只盖住摩擦表面一部份。

  混合摩擦又可分为三种情况:

  ①边界摩擦:摩擦表面之间由介质(油脂或固体)膜隔开,但又未完全隔开的情况,这层介质膜极薄(0.1微米或更薄),以至使其具有与介质整体性质不同的特殊性质。

  ②半干摩擦:摩擦表面上同时存在干摩擦和边界摩擦情况的摩擦。

  ③半液体摩擦:摩擦表面上同时存在液体摩擦和边界摩擦;或液体摩擦和干摩擦情况的摩擦。

  (二)磨损的分类:

  磨损是摩擦的必然结果,它是一种综合的物理--化学--机械现象。一种材料在摩擦行为中的磨损量值或耐磨性能,通常以单位行程或作单位摩擦功的体积磨损或重量磨损来表示。

  如对刹车片进行摩擦性能中的磨损量值测定时,在我国GB5763-98国家标准中,系通过对刹车片样品与对偶(摩擦盘)在摩擦过程中,每单位摩擦功所发生的体积磨损量(又称磨损率,单位为Cm3/N·M)进行测定,以确定其磨损性能。

  磨损的主要分类有:

  根椐摩擦表面发生的现象,磨损可分为氧化磨损、热磨损(包括热分解磨损),研磨磨损(或称机械磨损、磨粒磨损)和点蚀磨损。

  根椐摩擦表面破坏的原因,磨损可分为研磨磨损、分子 — 机械磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损等。

  根椐磨损发生的本质,可将磨损分为:

  机械磨损、包括研磨磨损(或称机械磨损、磨粒磨损)、啮合磨损、表面疲劳磨损和擦伤磨损。

  分子 — 机械磨损,主要是粘着磨损。

  腐蚀 -- 机械磨损,主要是化学腐蚀磨损和氧化磨损。

  根椐摩擦偶件两物体的相对物理性质,磨损可分为:

  软物体被硬物体所磨损,

  硬物体被软物体所磨损,

  相同物体的磨损,  

  影响摩擦与磨损的因素

  由于摩擦是在物体表面作相对运动的情况下进行的,影响摩擦系数的因素是比较复杂的,人们经过长期研究和反复实践,确定了一些影响摩擦系数的因素,它包括:

  ①摩擦副的材料本性(刚度、硬度、弹性及各项物理化学性质)。

  ②摩擦副表面是否有摩擦膜或介质膜(液体、气体或固体形成的膜)。

  ③摩擦表面的负荷及施加负荷的速度。

  ④摩擦副表面相对移动速度。

  ⑤摩擦副的温度状态,特别是摩擦表面的温度情况以及温度变化引起的材料物理化学性能变化情况。

  ⑥摩擦表面的光洁度、粗糙度及接触特性。     

  影响磨损的因素也很多,一种材料的耐磨性受下列因素影响:

  ①材料与本身性质,如材料的强度、硬度、弹性以及对偶件的材料性质及表面状况。     

  ②摩擦表面的光洁度

  ③摩擦过程的工作条件,时间、负荷、速度、润滑状态、摩擦偶件与周围介质的作用,如腐蚀。

  ④有无发生化学反应等。

  可以认为,在摩擦材料(刹车片、离合器片)在应用的工况条件下,上述各种影响摩擦系数和磨损的因素绝大多数都是存在的,它们对摩擦材料的摩擦系数和磨损产生多方面的影响。

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