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摩擦学的概念与应用
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2011-6-5 1 阅读:264次 【字体:

  摩擦学研究的对象很广泛,在机械工程中主要包括动、静摩擦,如滑动轴承、齿轮传动、螺纹联接、电气触头和磁带录音头等;零件表面受工作介质摩擦或碰撞、冲击,如犁铧和水轮机转轮等;机械制造工艺的摩擦学问题,如金属成形加工、切削加工和超精加工等;弹性体摩擦,如汽车轮胎与路面的摩擦、弹性密封的动力渗漏等。

  摩擦学研究的对象很广泛,在机械工程中主要包括动、静摩擦,如滑动轴承、齿轮传动、螺纹联接、电气触头和磁带录音头等;零件表面受工作介质摩擦或碰撞、冲击,如犁铧和水轮机转轮等;机械制造工艺的摩擦学问题,如金属成形加工、切削加工和超精加工等;弹性体摩擦,如汽车轮胎与路面的摩擦、弹性密封的动力渗漏等;特殊工况条件下的摩擦学问题,如宇宙探索中遇到的高真空、低温和离子辐射等,深海作业的高压、腐蚀、润滑剂稀释和防漏密封等。

  此外,还有生物中的摩擦学问题,如研究海豚皮肤结构以改进舰只设计,研究人体关节润滑机理以诊治风湿性关节炎,研究人造心脏瓣膜的耐磨寿命以谋求最佳的人工心脏设计方案等。地质学方面的摩擦学问题有地壳移动、火山爆发和地震,以及山、海,断层形成等。在音乐和体育以及人们日常生活中也存在大量的摩擦学问题。

  摩擦学涉及许多学科。如完全流体润滑状态的滑动轴承的承载油膜,基本上可以运用流体力学的理论来解算。但是齿轮传动和滚动轴承这类点、线接触的摩擦,就还需要考虑接触变形和高压下润滑油粘度变化的影响;在计算摩擦阻力时则需要认真考虑油的流变性质,甚至要考虑瞬时变化过程的效应,而不能把它简化成牛顿流体。

  如果油膜厚度接近于接触表面的粗糙度,还需要考虑表面纹理对润滑油的阻遏和疏导作用,以及油温所引起的热效应。油膜再薄,两摩擦表面粗糙峰点也会发生接触或碰撞,接触峰将分担一部分载荷,接触峰点区域处于边界润滑状态。在使用油性添加剂时,表面形成吸附膜,而在使用极压添加剂时,表面形成反应膜。

  为了了解磨损的发生发展机理,寻找各种磨损类型的相互转化以及复合的错综关系,需要对表面的磨损全过程进行微观研究。仅就油润滑金属摩擦来说,就需要研究润滑力学、弹性和塑性接触、润滑剂的流变性质、表面形貌、传热学和热力学、摩擦化学和金属物理等问题,涉及物理、化学、材料、机械工程和润滑工程等学科。

  随着科学技术的发展,摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观,由静态进入动态,由定性进入定量,成为系统综合研究的领域。

 
 

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