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潤滑膜強度的重要性

2022-05-13 16:42:24

油膜厚度

當你聽到“潤滑”這個詞的時候,你會想到什么?也許基礎油會在兩個金屬表面之間形成一層油膜。為了使基礎油有效地分離兩個摩擦面,必須平衡三個因素:相對摩擦速度、基礎油粘度和負載。這三個因素還受到其他因素的影響,如溫度和污染物。當這三種元素處于平衡狀態時,這種潤滑狀態稱為流體動力潤滑。

在實際使用中,形成一層潤滑油膜,能將兩個金屬接觸面完全分開,從而達到減摩抗磨的效果。但如果這三種元素不平衡會發生什么?許多設備需要在相對速度不足的情況下測試運行條件和運行參數。相對速度不足可能發生在設備啟動、停止、轉向等過程中。溫度過高時,潤滑油的粘度會下降,過多的污染物會導致潤滑油膜間隙處的磨損,這是值得注意的。

油膜強度

油膜強度是指潤滑油減少摩擦磨損的能力,與油膜厚度的含義不同。如果基礎油的粘性不足以形成一層厚到足以避免金屬表面之間摩擦的膜,則需要與基礎油發生反應的添加劑來形成表面保護機制。在邊界摩擦情況下,組分表面的化學和物理性質以及相關的環境因素都會影響邊界潤滑狀態。隨著載荷和溫度的增加,接觸面間的相對速度減小,油膜強度也減小。

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干摩擦

如果你曾經在分子水平上觀察過摩擦表面,你會發現它們很粗糙,盡管它們在肉眼看來很光滑。這就像宇航員認為地球是一個光滑的球體,但當你站在地面上時,你看到的是山脈和山谷。

當兩個未潤滑的金屬表面相互接觸時,它們的實際接觸面積比肉眼看到的面積小得多。事實上,只有接觸面上的“小山脈”相互摩擦,其余的都不接觸。金屬表面的剪切強度使這些微凸體發生彈性變形。初始接觸點發生彈性變形后,接觸面積增大。因此,載荷越大,實際摩擦面積越大。

摩擦力

摩擦力是阻止接觸面相互相對移動的力。它受運動的幾種因素和幾種情況的影響。大多數人認為粗糙的表面是摩擦的主要原因。然而,考慮到實際的摩擦面積可能只占可見接觸面積的1%,接觸面粗糙度實際上并不重要。在原子水平上,當表面的微投影相互接觸時,就會發生摩擦。

磨損和撕裂

如果兩個金屬接觸面之間沒有形成足夠厚的油膜,則在微投影處會發生冷焊,這是粘著磨損的先決條件。相互接觸的微凸體在粘附時變硬,從而增加材料的硬度。

剪切發生在其他硬度恒定的區域。金屬材料剪切時,凸面體接觸點處的部分材料轉移到另一個接觸面,部分材料以磨料屑的形狀脫落。

受到滾動摩擦的材料也表現出疲勞。材料疲勞是指摩擦表面開裂或第二相、夾雜物與基體界面開裂的現象。滾動摩擦接觸面在高應力下會出現疲勞磨損。


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