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    什么是摩擦學?摩擦學包含哪些摩擦磨損理論?摩擦磨損試驗用哪些試驗機進行?摩擦磨損試驗機怎樣分類?購買摩擦磨損試驗機怎樣選擇設備,有關于摩擦學的研究經常有這些問題困擾大家,現在我們推出系列文章目的是大家對摩擦磨損問題有個系統的看法。

    摩擦學是研究相對運動的作用表面間的摩擦、潤滑和磨損,以及三者間相互關系的理論與應用的一門邊緣學科。

    世界上使用的能源大約有1/3~1/2消耗于摩擦。如果能夠盡力減少無用的摩擦消耗,便可大量節省能源。另外,機械產品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而報廢和更換的,如果能控制和減少磨損,則既減少設備維修次數和費用,又能節省制造零件及其所需材料的費用。

    人類對摩擦現象早有認識,并能用來為自己服務,如史前人類 的鉆木取火!对娊洝ぺL·泉水》中有“載脂載宣,還車言邁”的詩句,表明中國在春秋時期已應用動物脂肪來潤滑車軸。

    應用礦物油作潤滑劑的記載最早見于西晉張華所著《博物志》,書中提到酒泉延壽和高奴有石油,并且用于“膏車及水碓甚佳”。但長久以來摩擦學的研究進展緩慢,直到15世紀,意大利的列奧納多·達芬奇才開始把摩擦學引入理論研究的途徑。

    1785年,法國庫侖繼前人的研究,用機械嚙合概念解釋干摩擦,提出摩擦理論。后來又有人提出分子吸引理論和靜電力學理論。1935年,英國的鮑登等人開始用材料粘著概念研究干摩擦,1950年,鮑登提出了粘著理論。關于潤滑的研究,英國的雷諾于1886年繼前人觀察到的流體動壓現象,總結出流體動壓潤滑理論。20世紀50年代普遍應用電子計算機之后,線接觸彈性流體動壓潤滑的理論開始有所突破。

    對磨損的研究開展較晚,20世紀50年代提出粘著理論后,60年代在相繼研制出各種表面分析儀器的基礎上,磨損研究才得以迅速開展。至此,綜合研究摩擦、潤滑和磨損相互關系的條件已初步具備,并逐漸形成摩擦學這一新的發展中的學科。

    摩擦學研究的對象很廣泛,在機械工程中主要包括動、靜摩擦,如滑動軸承、齒輪傳動、螺紋聯接、電氣觸頭和磁帶錄音頭等;零件表面受工作介質摩擦或碰撞、沖擊,如犁鏵和水輪機轉輪等;機械制造工藝的摩擦學問題,如金屬成形加工、切削加工和超精加工等;彈性體摩擦,如汽車輪胎與路面的摩擦、彈性密封的動力滲漏等;特殊工況條件下的摩擦學問題,如宇宙探索中遇到的高真空、低溫和離子輻射等,深海作業的高壓、腐蝕、潤滑劑稀釋和防漏密封等。

    此外,還有生物中的摩擦學問題,如研究海豚皮膚結構以改進艦只設計,研究人體關節潤滑機理以診治風濕性關節炎,研究人造心臟瓣膜的耐磨壽命以謀求最佳的人工心臟設計方案等。地質學方面的摩擦學問題有地殼移動、火山爆發和地震,以及山、海,斷層形成等。在音樂和體育以及人們日常生活中也存在大量的摩擦學問題。

    摩擦學涉及許多學科。如完全流體潤滑狀態的滑動軸承的承載油膜,基本上可以運用流體力學的理論來解算。但是齒輪傳動和滾動軸承這類點、線接觸的摩擦,就還需要考慮接觸變形和高壓下潤滑油粘度變化的影響;在計算摩擦阻力時則需要認真考慮油的流變性質,甚至要考慮瞬時變化過程的效應,而不能把它簡化成牛頓流體。

    如果油膜厚度接近于接觸表面的粗糙度,還需要考慮表面紋理對潤滑油的阻遏和疏導作用,以及油溫所引起的熱效應。油膜再薄,兩摩擦表面粗糙峰點 也會發生接觸或碰撞,接觸峰將分擔一部分載荷,接觸峰點區域處于邊界潤滑狀態。在使用油性添加劑時,表面形成吸附膜,而在使用極壓添加劑時,表面形成反應膜。

    為了了解磨損的發生發展機理,尋找各種磨損類型的相互轉化以及復合的錯綜關系,需要對表面的磨損全過程進行微觀研究。僅就油潤滑金屬摩擦來說,就需要研究潤滑力學、彈性和塑性接觸、潤滑劑的流變性質、表面形貌、傳熱學和熱力學、摩擦化學和金屬物理等問題,涉及物理、化學、材料、機械工程和潤滑工程等學科。

    隨著科學技術的發展,摩擦學的理論和應用必將由宏觀進入微觀,由靜態進入動態,由定性進入定量,成為系統綜合研究的領域。

   恒旭試驗機專業的摩擦磨損研發團隊希望能幫您一步解決摩擦磨損相關問題,詳情致電0531-85860713

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