軸承的摩擦狀態
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滑動軸承按表面潤滑情況,將摩擦分為以下幾種狀態:
一、干摩擦
當兩摩擦表面間不加任何潤滑劑時,即出現固體表面間直接接觸的摩擦(如圖a所示),工程上稱為干摩擦。
此時,必有大量的摩擦功損耗和嚴重的磨損。在滑動軸承中則表現為強烈的升溫,甚至把軸瓦燒毀。所以,在滑動軸承中不允許出現干摩擦。
二、邊界摩擦
兩摩擦表面間有潤滑油存在,由于潤滑油與金屬表面的吸附作用,因而在金屬表面上形成極薄的邊界油膜(如圖b所示)。邊界油膜的厚度小于1μm,不足以將兩金屬表面分隔開,所以相互運動時,兩金屬表面微觀的高峰部分將互相搓削,這種狀態稱為邊界摩擦。
一般而言,金屬表面覆蓋一層邊界油膜后,雖不能絕對消除表面的磨損,卻可以起著減輕磨損的作用。這種狀態的摩擦系數f≈0.1-0.3。
三、液體摩擦
若兩摩擦表面間有充足的潤滑油,而且能滿足一定的條件,則在兩摩擦面間可形成厚度為幾十微米的壓力油膜,它能將相對運動著的兩金屬表面分隔開(如圖c所示)。此時,只有液體之間的摩擦,稱為液體摩擦,又稱為液體潤滑。
換言之,形成的壓力油膜可以將重物托起,使其浮在油膜之上。由于兩摩擦表面被油隔開而不直接接觸,摩擦系數很小(f≈0.001-0.01),所以顯著減少了摩擦和磨損。
在一般的機器中,摩擦表面多處于干摩擦、邊界摩擦和液體摩擦的混合狀態,稱為混合摩擦(或稱為非液體摩擦)。
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