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如何解决摩擦与磨损的难题?

浏览次数: 日期:2011年12月6日 13:41
  机械相互运动部件的金属面之间存在着摩擦,即便是精细加工到“镜面”程度的工件表面,在显微镜下还是可以看到纵横的“沟壑”。金属面之间相互运动时,尤其是在重载之下,这些“沟壑”相互卡咬,发生擦伤、熔化,甚至烧结,宏观上就表现为机械的摩擦和磨损。虽然金属抗磨可以通过精加工摩擦表面以降低其摩擦系数,但通常还是通过润滑油脂等油性物质作为润滑介质,在两个滑动表面间建立油膜。足够厚度的油膜能将相对滑动的零件表面隔开,从而达到减少磨损的目的。

  例如发动机工作时,活塞、活塞环和汽缸壁之间,连杆大头和曲轴颈、连杆小头和活塞销之间,以及控制气阀的传动系统等运动部件都处于高温、高速和高压下运转。金属之间若是干摩擦不但会增加能量消耗,而且摩擦产生的大量热会在短期内使摩擦面的金属发生磨损、熔化,甚至烧结。发动机油进入摩擦部件后,能在摩擦面之间形成一层油膜,防止金属的磨损,同时还可起到清洗、降温等综合作用。
润滑油脂的抗磨技术途径基本上有以下二种:
1、流体抗磨:通过提高润滑油基础油黏度形成物理吸附膜,降低摩擦系数及提高抗载荷能力。油膜的厚度与润滑油的黏度和它对金属表面的吸附力有关,黏度大比黏度小的更容易形成油膜。
2、化学抗磨:通过加有高效添加剂的润滑油,进一步提高抗载荷能力。如在基础润滑油中添加极性物质添加剂,在润滑过程中,极性物质与金属表面发生反应,可生成化学吸附膜。化学吸附膜是添加剂与金属表面以化学键形式连接生成的金属皂,在较高的温度才会遭到破坏,化学吸附膜比靠黏度产生的物理吸附膜更牢固,其强度比物理吸附膜提高5~10倍。因此,从节能的角度出发,一些在高速条件下使用的高档润滑油配方采用的技术路线是“降低黏度减摩,增强化学抗磨”。
然而,在机械设备的运行中,摩擦和磨损又是不可避免的,有时必要的摩擦还是设备正常运转的先决条件,如摩托车上的离合器、汽车上的自动变速箱、工业设备上的液力偶合器、导轨等,都需要相互运动的部件表面具有一定的摩擦力。

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