任务三
机器零件的摩擦、磨损与润滑

摩擦是自然界普遍存在的正常现象，只要有相对运动或相对运动趋势的两物体接触表面之间就会有摩擦存在，摩擦将使接触表面产生磨损。只能减少接触表面的磨损，不可能消除摩擦的存在。如果不存在摩擦，两接触表面就不会产生运动。假如柏油路都成了冰场，几乎不存在摩擦，可想而知会产生什么样的后果。

一、学习目标

1．知识目标

①了解摩擦和磨损的危害及摩擦的种类。

②了解磨损的过程与类型。

③了解润滑及其类型。

2．能力目标

通过了解摩擦副的摩擦状态和磨损形成机理，能够分析零件磨损的原因，提出减少磨损的具体措施。

3．态度目标

培养认真细致的工作作风。

二、学习活动

活动一 认识摩擦

1．固体摩擦

固体摩擦可分为干摩擦和边界摩擦。

（1）干摩擦

摩擦副在直接接触时产生的摩擦，称为干摩擦，如图1．10（a）所示。摩擦因数大，磨损严重，除利用摩擦力工作的场合外，应尽量避免。

（2）边界摩擦

在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面吸附一层极薄的润滑膜，这种摩擦状态称为边界摩擦，如图1．10（b）所示。边界摩擦的润滑膜强度低，容易破裂，致使摩擦副部分表面直接接触产生磨损，但摩擦和磨损状况优于干摩擦。

2．液（气）体摩擦

在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面被一层具有一定压力和厚度的流体润滑膜完全隔开时的摩擦，称为液（气）体摩擦，如图1．10（c）所示。液（气）体摩擦中摩擦副的表面不直接接触，摩擦因数很小，理论上不产生磨损，是一种理想的摩擦状态。

3．混合摩擦

兼有固体摩擦和液（气）体摩擦中两种摩擦状态以上的一种摩擦状态，称为混合摩擦，如图1．10（d）所示。混合摩擦中摩擦表面仍有少量直接接触，大部分处于液（气）体摩擦，故摩擦和磨损状况优于固体摩擦，但比液（气）体摩擦差。

活动二 认识机械零件的磨损

1．磨损类型

（1）黏着磨损

黏着磨损发生在重载状态，表面没有润滑的干磨损状态。当摩擦发热的温度超过金属的熔点时，两运动表面产生熔化、黏着。材料之间出现转移，表面形成胶黏划伤。提高油性和润滑油的黏度是减少黏着磨损的有效措施。

（2）磨粒磨损

磨粒磨损是摩擦表面渗入硬颗粒将表面划伤，如眼睛中进入微小的粉尘，将眼球划伤一样。为了防止出现磨粒磨损，机器尽可能选择闭式传动，且定期更换润滑油，保证润滑剂的洁净。

（3）表面疲劳磨损

表面疲劳磨损发生在有充足润滑油的运动表面。当周期性工作达到一定期限之后（如10 6 次），接触表面会产生疲劳裂纹，由于充足的润滑油渗入裂纹中，接触表面短时间形成封闭裂纹，使裂纹内的油液压力急剧升高，超过材料的极限强度之后，金属表面材料出现脱落，形成麻坑，称为点蚀。如果没有足够的润滑油，不可能形成麻坑，称为表面磨损。

（4）腐蚀磨损

腐蚀磨损是接触表面受到腐蚀性的气体、液体的侵蚀而产生的表面破坏，如化工行业制酸、碱设备的零件损坏是由于酸碱腐蚀反应而造成的。因此，一般化工企业采用不锈钢材料作为机器的零件。

2．磨损的过程

任何相对运动，即使润滑条件超好，也不可避免地会出现正常的磨损。磨损分为3个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。经过机械加工后的表面，无论其表面粗糙度值多小，也达不到磨合后的标准，因此，相对运动的表面必然要经过正常的磨合阶段。例如，新出厂汽车的磨合期为2000km，表明2000km之后，各运动表面进入正常磨损阶段，该阶段的长短标志着机器的使用寿命。机器的质量越高，其稳定磨损阶段越长，使用的寿命越长。如图1．11所示为磨损曲线与微观表面。

当机器的运动表面磨损超过设计的数值后，间隙过大，使运动表面产生过大的冲击振动，机器进入剧烈磨损阶段。处于剧烈磨损阶段的机器需要进行大修，重新更换或修复零件的运动表面，如汽车的内燃机活塞缸，滑动轴承的轴瓦，更换或调整滚动轴承的间隙，以及修磨机床的导轨等，才能保证机器具有原有的工作精度。

三、巩固与提高

①摩擦和磨损有什么危害？摩擦的种类有哪些？

②磨损的类型有哪些？

③磨损有哪几个过程？

四、学习评价

分组进行自评、组评、师评，在学习活动评价表相应等级的方格内画“√”。