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标题: 摩擦副配对材料探讨 [打印本页]
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 09:15
标题: 摩擦副配对材料探讨
本人最近了解摩擦学相关知识，翻看了很多资料，没有找到相关论述摩擦副配对材料选择的相关书籍：请各位大神支招。工况：平面滑动摩擦副、边界润滑状态：
2 V8 D. H- ~) H. e5 K" e- m% T' W( {% N现有配对材料如下：钢(表面氮化)/铅青铜……钢(表面氮化)/铅黄铜……球铁(表面软氮化)/铜……, @$ |2 r8 h; S% ?) l; t( G$ @
请各位大神分析这几种摩擦副的性能区别，此外为啥很少采用钢(表面氮化)/钢(表面氮化)摩擦副？
: w5 a- ~4 b: T7 m问题延伸：硬硬摩擦副和硬软摩擦副根本区别是什么？为什么多采用硬软摩擦副？
. W. h  i8 A6 q5 B
作者: LIAOYAO    时间: 2016-5-22 09:35
理论探讨（高端） › 摩擦副配对材料探讨 " l( {1 ^/ P9 m" b' H/ l7 \- ?9 Q
" r, i3 Q  \) L+ A8 s; u7 u
这些都只是在书籍手册里的基础知识吧！
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 10:43
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 09:35
* O! g; |+ _' e1 }7 J理论探讨（高端） › 摩擦副配对材料探讨 $ j5 C% M$ s9 ?# T! g' P
, ?3 w  B* h' B9 i  o: y
这些都只是在书籍手册里的基础知识吧！
9 h/ F2 _2 c; {* W3 ^- T% f6 O
是的，虽然是基础知识，但是针对特定工况，从使用要求，到配对选材，考虑到成本，为什么这么选择而不是其他，怎么说服别人信服您的方案。% X4 m7 f2 ^8 ?% n, N
把这些全部串起来，能说的有理有据也绝非易事。) s0 O+ M+ Z( j2 @1 Z1 _
作者: LIAOYAO    时间: 2016-5-22 10:53
xiaoshxin 发表于 2016-5-22 10:431 J' [8 u- b5 b/ a4 r( y$ f
是的，虽然是基础知识，但是针对特定工况，从使用要求，到配对选材，考虑到成本，为什么这么选择而不是其 ...
6 n2 E0 O: F5 W7 }, o4 \2 @4 o4 ?
摩檫副的重点在材料选择吗？
+ d: O/ a- j9 q
7 u1 Z4 W3 L& z; ]2 a8 n" H楼主是以干摩擦在考量摩擦副？
$ C% `; I) f) |* U* E7 X/ m
1 G+ N* M+ r; t8 k) w( |4 Y1 ~3 b4 M若不是，则考量点在哪儿？
) N% m! K1 K0 p
5 ]: ]# L6 Q; [9 v回到基础面重新看待这个问题吧！" m/ G# P: |: I
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 11:04
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 10:53
( g+ s1 z! m2 _/ S, E5 J! E! l摩檫副的重点在材料选择吗？
4 j2 m$ C$ _; L5 s) X% v7 m8 e* u, O1 \2 u3 H, l7 a* ~; x9 ?
楼主是以干摩擦在考量摩擦副？

2 f2 E6 Q0 f  A0 ^0 W+ X/ M$ W回到最初的条件：平面摩擦，边界润滑状态。) P! W0 G6 `# |4 ?  y" @% b
个人的理解：首选根据使用要求与工况，选择摩擦副配对材料，然后根据设计参数要求调整材料的力学性能，制定工艺，核算成本。+ D& k0 ~5 U- x
选材犹如地基，直接决定了后续方向。您怎么看？; i3 `+ U8 P! o; F
作者: LIAOYAO    时间: 2016-5-22 11:19
xiaoshxin 发表于 2016-5-22 11:043 ?. N% F- ^: K, T
回到最初的条件：平面摩擦，边界润滑状态。; x7 K. x% v: x. `, A5 h! g% H) a
个人的理解：首选根据使用要求与工况，选择摩擦副配对材料， ...
: Z2 O  h+ W% }% @: H3 O
在这个议题下，俺倆的着重点不同，楼主着重在边界润滑，而俺会将时间与精力用于保证油膜润滑。
# A; P' x% {4 R- G3 g5 A& _. T- t# k/ o$ F0 Y" E" i* n) j
边界润滑状态已经是润滑失效态，用这样条件来考量平面摩擦副，倒不如直接就是干摩擦来考量，选合于工况条件下摩擦系数低的、耐磨性高的，强度能满足材料。若还是不得满足，便要用上表面改质手段。
; _2 R) f7 R, f9 b, ~# Z' |. @
作者: 海鹏.G    时间: 2016-5-22 11:22
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: LIAOYAO    时间: 2016-5-22 11:35
海鹏.G 发表于 2016-5-22 11:228 q5 ]; `8 y: q0 G$ p/ ^0 M. l
这绝对是个高端理论探讨的问题。跟着学习一下。纯粹的油膜或者油楔，就不是摩擦学讨论的范围，而是流体，呵 ...
% [, Y5 S* r% B* S3 a  {0 D, e
俺接受批评与指正。
作者: LIAOYAO    时间: 2016-5-22 11:42
  1. 为啥很少采用钢(表面氮化)/钢(表面氮化)摩擦副？
复制代码

% O3 P1 d$ V) \6 a2 r# m同质材料在晶粒组织上亲和力高，容易出现胶着，而在低速工况下并无不可，表面氮化有提高硬度与减摩的效果。
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 11:52
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 11:19
/ _& [- W9 S7 x8 F在这个议题下，俺倆的着重点不同，楼主着重在边界润滑，而俺会将时间与精力用于保证油膜润滑。5 y# F- n  ?' h0 o+ C

, k2 M! y. t- u& w. ^& X边界润 ...
4 A; Z. L& U, E% C# L
保证油膜，达到流体润滑，这当然最好，但是适用范围窄的多，很多情况下不具备这样的条件。我接触到的滑动摩擦副大多都处于边界润滑状态，当然边界润滑也是有油膜的，个人觉得和干摩擦察觉很大。- ]3 K0 U* G7 Q( Y4 E1 u8 u$ U# H
正如您说的：选合于工况条件下摩擦系数低的、耐磨性高的，强度能满足材料……难点就这三句话？如果对摩擦配对副材料性能，工艺及摩擦磨损美能搞明白，也许也能设计出摩擦副，而且也用的很好，但是后续改进，出了问题怎么分析肯定会带来困难
: c. Z5 f2 J# T* h$ V1 |7 H
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 11:54
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 11:42
6 k( {  {) W( ~9 u, r, v5 i, a同质材料在晶粒组织上亲和力高，容易出现胶着，而在低速工况下并无不可，表面氮化有提高硬度与减摩的效果 ...
2 }' n) F# b% [8 l6 Z
关于这个，我也查了一些资料，学术用语叫相容性。
" J8 U- ~* R# G不过我还是没想明白，为什么硬硬摩擦副不多用，
1 U; ^" L9 J9 n' s5 o' r! o
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 11:55
海鹏.G 发表于 2016-5-22 11:22
7 x' y& `) i+ p! z这绝对是个高端理论探讨的问题。跟着学习一下。纯粹的油膜或者油楔，就不是摩擦学讨论的范围，而是流体，呵 ...
& ?+ X  D* E* s0 H  K8 p, V; D
大神不防发表一下您的看法，0 p3 ]' ^4 n" B5 T5 m8 p
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 11:59
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 11:19
' ~! F4 _" s4 x" ^6 a' |) D在这个议题下，俺倆的着重点不同，楼主着重在边界润滑，而俺会将时间与精力用于保证油膜润滑。
5 ]; p# ~; r$ b- M1 P
4 ~: D' ^9 }: M边界润 ...

8 {* a' n  o/ E+ K对于边界润滑的滑动摩擦副，最常用的莫过于钢铜组成的硬软配对摩擦副，这个结果很显然，但是我想知道原因，为何不是别的配对材料？
4 w8 t5 A# ^" U7 w
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 12:02
xiaoshxin 发表于 2016-5-22 11:55
+ j! ~$ \  W9 K大神不防发表一下您的看法，

  j; B: r) m- E! X6 _哈哈，我也是门外汉，对于边界润滑的滑动摩擦副，最常用的莫过于钢铜组成的硬软配对摩擦副，这个结果很显然，大家都知道，但是原因又有几个人说的明白，结合材料力学特性、工艺特性、摩擦磨损原理，成本等
- b( a1 @: T* P6 R  R
作者: LIAOYAO    时间: 2016-5-22 12:07
xiaoshxin 发表于 2016-5-22 11:52( Y: m) h' v, E
保证油膜，达到流体润滑，这当然最好，但是适用范围窄的多，很多情况下不具备这样的条件。我接触到的滑动 ...

5 k! p6 j: k9 W9 D7 e若是俺做抉择时会用几个原则考量，
$ v9 G, j4 a5 }5 F- w1、面压力，较低的面压力可以有较长的使用寿命；
3 A# S9 `* ?, i9 C. x% w2、避重就轻，易更换的零件为相对受损快；
1 z! m# K& T2 a% J! W* E/ ~3、材料特性，自润滑性能高低与成分直接关系；
$ G6 q* g/ y  L7 T4、组织结构，材料本身内部的组织，直接影响摩擦系数；层间滑移（层间剪切滑移）强度；
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 12:08
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 11:42
# U4 b# g* p2 T7 i! j; u同质材料在晶粒组织上亲和力高，容易出现胶着，而在低速工况下并无不可，表面氮化有提高硬度与减摩的效果 ...

" X. ?  K6 ^) y$ f正如您说的表面氮化有提高硬度与减摩的效果…………那为什么不把两个配对面都做成硬的，这种应用为什么少。而大多是硬软配对/ c) N* k, g  b* M! t% P  ~
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 12:32
LIAOYAO 发表于 2016-5-22 11:42
6 p9 a5 Q5 i" \) [& ]/ g) l同质材料在晶粒组织上亲和力高，容易出现胶着，而在低速工况下并无不可，表面氮化有提高硬度与减摩的效果 ...
6 E/ M/ L% c( b. ]
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作者: zerowing    时间: 2016-5-22 12:38
掺合两句。以供参考。
+ H+ X6 M; N8 k2 w# K1.边界润滑也好，干磨也好，Liao 大说得对，应该按照最恶劣的情况对待。边界润滑只是相较干磨有更好的均压能力。其他有本质区别吗？
; N( j/ ?$ e; W' W4 a$ h" C2.滑动轴承的一个重要指标是Pv值。这个值才是选材的基础。
' r* x, i% o' E) i+ e. H2 Y3.Pv值分成两个独立项和一个综合项，分别对应不同工况下的选材依据。P决定材料本身的屈服能力。要求大P值时，就必须考虑材料本身是否屈服、蠕变等塑性变形。v值决定摩擦热，高v值要求材料耐热能力活着低生热能力。比如某些自润滑性材料，能形成以自身材料为膜的低磨阻膜，降低发热。或者材料本身有良好导热能力，能迅速在外散热系统帮助下产生热对流，降低接触面温度。同时，每种材料都对应一定的Pv值，在单独考量两项之外还须校验合参数。" X* T- }9 q% w# x6 z
4.一般选择硬磨软的组合，基本目的是避开同材料粘合同时以消耗软质零件以达到保护重要部件的目的。但对于极端状态，也有硬硬组合的情况。但所属环境怕以连干磨都算不上，而是磨粒磨损的状态了。; G: i) P1 U2 F' M
个人观点，以供参考
作者: xiaoshxin    时间: 2016-5-22 14:39
zerowing 发表于 2016-5-22 12:383 h  d* j; @- e: X2 j0 L' N# s
掺合两句。以供参考。: S3 y% g% B( v, ?. V
1.边界润滑也好，干磨也好，Liao 大说得对，应该按照最恶劣的情况对待。边界润滑只 ...
0 m! w, e8 F: U6 \# F
多谢前辈指导，非常感谢。4 t5 ^  ^- \, m
是的，针对边界摩擦状态发生粘着磨损，需要限制pv值以减小粘着磨损，并防止发生胶合……pv值很关键，我们也叫为比功，摩擦副设计最后需要验算P、v和pv小于配对副材料的许用值
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作者: 454141017    时间: 2016-5-22 20:27
选择摩擦副的目的不尽相同，有减少阻力的，有机械密封要求的，也有增加摩擦力的。总的一条是运动时不能胶合，润滑再好也有断油的时候，干摩擦时必须避免拉伤。先辈根据经验和权衡利弊，确立了几种摩擦副配合。然后，学者加以阐述，发表论文。
作者: 杨美超624    时间: 2016-5-23 08:05
楼主发的截图，麻烦问下，书籍教材名称，作者，出版社
作者: 杨美超624    时间: 2016-5-23 08:06
xiaoshxin 发表于 2016-5-22 11:52
& }, H' s( s* O保证油膜，达到流体润滑，这当然最好，但是适用范围窄的多，很多情况下不具备这样的条件。我接触到的滑动 ...

% x, G: w% p( H1 秒前
2 Q% j) c6 X$ y% C2 [! F楼主发的截图，麻烦问下，书籍教材名称，作者，出版社



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