摩擦學(xué)原理

內(nèi)容概要

　　《摩擦學(xué)原理（第4版）》匯集摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展以及作者和其同事從事該領(lǐng)域研究的成果，系統(tǒng)地闡述摩擦學(xué)的基本原理與應(yīng)用，全面反映現(xiàn)代摩擦學(xué)的研究狀況和發(fā)展趨勢?！　∪珪?0章，由潤滑理論與潤滑設(shè)計、摩擦磨損機(jī)理與控制、應(yīng)用摩擦學(xué)等3部分組成。除摩擦學(xué)傳統(tǒng)內(nèi)容外，還論述了摩擦學(xué)與相關(guān)學(xué)科交叉而形成的研究領(lǐng)域。本書針對工程實際中的各種摩擦學(xué)現(xiàn)象，著重闡述摩擦過程中的變化規(guī)律和特征，進(jìn)而介紹基本理論、分析計算方法以及實驗測試技術(shù)，并說明它們在工程中的實際應(yīng)用?！　”緯勺鳛闄C(jī)械設(shè)計與理論專業(yè)的研究生教材以及高等院校機(jī)械工程各類專業(yè)師生的教學(xué)參考書，也可供從事機(jī)械設(shè)計和研究的工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

溫詩鑄，清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系教授。1932年生于江西省豐城市。1955年畢業(yè)于清華大學(xué)機(jī)械制造系后留校任教，歷任機(jī)械設(shè)計教研室主任、摩擦學(xué)研究室主任、摩擦學(xué)國家重點實驗室主任。長期從事機(jī)械設(shè)計與理論專業(yè)的教學(xué)和研究，出版《摩擦學(xué)原理》（第1、2、3版）、《耐磨損設(shè)計》、《彈性流體動力潤滑》、《納米摩擦學(xué)》、《界面科學(xué)與技術(shù)》、《Principles of Tribology》著作6部。與研究團(tuán)隊發(fā)表學(xué)術(shù)論文600余篇，獲國家自然科學(xué)獎二等獎、國家技術(shù)發(fā)明獎三等獎、國家自然科技進(jìn)步二等獎、全國優(yōu)秀科技圖書獎一、二等獎以及省部級科技進(jìn)步獎等共24項。1999年被選為中國科學(xué)院院士，2002年獲得何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎，2009年獲中國機(jī)械工程學(xué)會摩擦學(xué)分會最高成就獎。 黃平，華南理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授。1957年生于黑龍江省齊齊哈爾市。1989年畢業(yè)于清華大學(xué)工程力學(xué)系獲博士學(xué)位，曾在清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點實驗室工作，任中心實驗室主任，現(xiàn)任華南理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計及理論研究所所長，國家級實驗教學(xué)示范中心主任。長期從事機(jī)械設(shè)計與理論專業(yè)的教學(xué)和研究，出版《摩擦學(xué)原理》（第2、3版）、《Principles of Tribology》、《界面科學(xué)與技術(shù)》、《潤滑數(shù)值計算方法》著作4部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇。獲國家自然科學(xué)獎二等獎、國家技術(shù)發(fā)明獎三等獎以及省部級科技進(jìn)步獎等共7項。2011年獲中國高等學(xué)校教學(xué)名師獎。

書籍目錄

第1篇潤滑理論與潤滑設(shè)計 第1章潤滑膜特性 1.1潤滑狀態(tài) 1.2潤滑油的密度 1.3流體的黏度 1.4非牛頓特性 1.5潤滑劑的濕潤性 1.6黏度的測量與換算 參考文獻(xiàn) 第2章流體潤滑理論基礎(chǔ) 2.1雷諾方程 2.2流體動壓潤滑 2.3接觸問題的彈性力學(xué)基礎(chǔ) 2.4彈性流體動壓潤滑（入口區(qū)分析） 2.5潤滑脂的潤滑 2.6潤滑狀態(tài)圖 參考文獻(xiàn) 第3章潤滑計算的數(shù)值解法 3.1雷諾方程的數(shù)值解法 3.2能量方程的數(shù)值解法 3.3彈性流體動壓潤滑數(shù)值解法 3.4多重網(wǎng)格法求解潤滑問題 參考文獻(xiàn) 第4章典型機(jī)械零件的潤滑設(shè)計 4.1滑塊與止推軸承 4.2徑向滑動軸承 4.3靜壓軸承 4.4擠壓軸承 4.5動載軸承 4.6氣體軸承 4.7滾動軸承 4.8齒輪潤滑 4.9凸輪潤滑 參考文獻(xiàn) 第5章特殊流體介質(zhì)潤滑 5.1磁流體潤滑 5.2微極流體潤滑 5.3液晶潤滑 5.4水薄膜潤滑中的雙電層效應(yīng) 參考文獻(xiàn) 第6章潤滑狀態(tài)轉(zhuǎn)化與納米級薄膜潤滑 6.1潤滑狀態(tài)轉(zhuǎn)化 6.2納米液體薄膜潤滑 6.3納米薄膜潤滑數(shù)值分析 6.4納米氣體薄膜潤滑 參考文獻(xiàn) 第7章邊界潤滑與添加劑 7.1邊界潤滑及其類型 7.2邊界潤滑的理論 7.3潤滑油的添加劑 參考文獻(xiàn) 第8章潤滑失效與混合潤滑 8.1 粗糙度及材料黏彈性對潤滑失效的影響 8.2流體極限剪應(yīng)力對潤滑失效的影響 8.3溫度效應(yīng)對潤滑失效的影響 8.4混合潤滑狀態(tài) 參考文獻(xiàn) 第2篇摩擦磨損機(jī)理與控制 第9章表面形態(tài)與表面接觸 9.1表面形貌參數(shù) 9.2表面形貌的統(tǒng)計參數(shù) 9.3表層結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì) 9.4粗糙表面的接觸 參考文獻(xiàn) 第10章滑動摩擦及其應(yīng)用 10.1摩擦的基本特性 10.2宏觀摩擦理論 10.3微觀摩擦理論 10.4滑動摩擦 10.5摩擦的其他問題與摩擦控制 參考文獻(xiàn) 第11章滾動摩擦及其應(yīng)用 11.1滾動摩擦基本理論 11.2輪—軌滾動摩擦與熱分析 11.3滾動摩擦在月球車設(shè)計中的應(yīng)用 參考文獻(xiàn) 第12章磨損特征與機(jī)理 12.1磨損的分類 12.2磨粒磨損 12.3黏著磨損 12.4疲勞磨損 12.5腐蝕磨損 參考文獻(xiàn) 第13章宏觀磨損規(guī)律與磨損理論 13.1摩擦副材料 13.2磨損過程曲線 13.3表面品質(zhì)與磨損 13.4黏著磨損理論 13.5能量磨損理論 13.6剝層理論與疲勞磨損理論 13.7磨損計算 參考文獻(xiàn) 第14章抗磨損設(shè)計與表面涂層 14.1潤滑劑與添加劑選擇 14.2摩擦副材料選配原則 14.3表面涂層 14.4涂層性能測試 參考文獻(xiàn) 第15章摩擦學(xué)實驗與狀態(tài)檢測 15.1摩擦學(xué)實驗方法與裝置 15.2磨損量的測量 15.3摩擦表面形態(tài)分析 15.4磨損狀態(tài)檢測 15.5磨損失效分析 參考文獻(xiàn) 第3篇應(yīng)用摩擦學(xué) 第16章微觀摩擦學(xué) 16.1微觀摩擦 16.2微接觸與黏著現(xiàn)象 16.3微觀磨損 16.4分子膜與邊界潤滑 參考文獻(xiàn) 第17章金屬成形摩擦學(xué) 17.1成形中的力學(xué)基礎(chǔ) 17.2鍛造摩擦學(xué) 17.3拉拔摩擦學(xué) 17.4軋制摩擦學(xué) 參考文獻(xiàn) 第18章生物摩擦學(xué) 18.1生物軟組織的力學(xué)基礎(chǔ) 18.2關(guān)節(jié)潤滑液的特性 18.3人和動物關(guān)節(jié)的潤滑 18.4人工關(guān)節(jié)的摩擦與磨損 18.5其他生物摩擦研究 參考文獻(xiàn) 第19章空間摩擦學(xué) 19.1 空間機(jī)構(gòu)與空間摩擦學(xué)的特點 19.2空間摩擦學(xué)性能分析 19.3空間潤滑劑 19.4空間潤滑特性 19.5加速壽命試驗及其裝置 參考文獻(xiàn) 第20章微機(jī)電系統(tǒng)摩擦學(xué) 20.1微機(jī)電系統(tǒng)中的摩擦學(xué)問題 20.2微機(jī)電系統(tǒng)摩擦分析技術(shù) 20.3微電機(jī)摩擦研究 20.4微機(jī)電系統(tǒng)磨損分析 參考文獻(xiàn) 中英文對照及索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   7.2.3 邊界膜的強(qiáng)度 邊界膜抵抗破裂的能力稱為強(qiáng)度。邊界膜破裂的原因十分復(fù)雜，它取決于膜本身強(qiáng)度以及邊界膜與金屬表面的連接強(qiáng)度，并受溫度、載荷、化學(xué)變化等因素的影響。當(dāng)前采用臨界pv值、臨界溫度值或臨界摩擦次數(shù)來表示邊界膜的強(qiáng)度。 在邊界潤滑條件下，當(dāng)保持滑動速度不變而逐步增加單位面積載荷P，或者保持載荷p不變而逐步增加滑動速度v。當(dāng)p與口的乘積pv達(dá)到臨界值時，摩擦溫度、摩擦系數(shù)和磨損量都急劇增加，據(jù)此可確定該工況條件下pv的臨界值。 臨界溫度是衡量邊界潤滑膜強(qiáng)度的主要參數(shù)。當(dāng)摩擦表面溫度達(dá)到使吸附分子失向、軟化時，吸附膜則發(fā)生解附，摩擦系數(shù)迅速增大，但仍然具有一定的潤滑作用。這個溫度被稱為第一臨界溫度，如表7—2中的數(shù)值。當(dāng)表面溫度升高到使?jié)櫥突蛑l(fā)生聚合或分解時，邊界膜完全失效，摩擦副將出現(xiàn)急劇磨損，此時的溫度稱為第二臨界溫度。脂肪酸的第二臨界溫度在150～160℃之間，皂類可以達(dá)到300℃左右。 邊界膜失效所經(jīng)歷的重復(fù)摩擦次數(shù)稱為臨界摩擦次數(shù)。在一般情況下，臨界摩擦次數(shù)隨滑動速度的增加而增多，但隨載荷和溫度的增加而減少。吸附膜的極性分子鏈越長，吸附層數(shù)越多，則臨界摩擦次數(shù)就越多。 合理選擇摩擦副材料和潤滑劑，降低表面粗糙度都能夠有效地提高邊界膜強(qiáng)度。而最簡便的方法是在潤滑劑中加入適量的油性添加劑或者極壓添加劑。 7.3 潤滑油的添加劑 改善潤滑油使用性能的有效手段是加入少量的（例如，1％～2％）添加劑。在摩擦過程中，潤滑油、添加劑與金屬摩擦表面要進(jìn)行激烈的化學(xué)反應(yīng)，這是很早就知道的現(xiàn)象。通常將這些化學(xué)反應(yīng)區(qū)別為摩擦化學(xué)反應(yīng)（trib0—chemical reaction）、摩擦氧化（frictional oxidation）或機(jī)械化學(xué)（mechanochemistry）反應(yīng)等分別進(jìn)行研究。從化學(xué)角度來看，摩擦化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的特殊形式。摩擦促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的原因有兩種，即摩擦生熱和摩擦表面活化。伴隨著摩擦表面的磨損露出新的金屬表面，此時添加劑與表面活性元素反應(yīng)就發(fā)生了所謂的機(jī)械化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)使用目的不同，添加劑的種類[2]主要有以下幾種。 1.油性劑 油性添加劑是由極性非常強(qiáng)的長鏈型分子組成，在常溫條件下即可與金屬表面形成吸附膜。也有人提出：在中等溫度和輕載荷條件下，油性添加劑能夠形成厚的高黏性厚膜。良好的油性劑除要求極性團(tuán)與金屬表面具有很強(qiáng)的吸附力之外，為了完全隔開摩擦表面和得到低的摩擦系數(shù)，極性分子的組成應(yīng)包含多于12～14個碳原子數(shù)，如圖7—13所示。在極性分子結(jié)構(gòu)上，直線型分子鏈具有良好的效果，即圖7—14中圖（a）比圖（b）的油性好。

編輯推薦

《摩擦學(xué)原理(第4版)》可作為機(jī)械設(shè)計與理論專業(yè)的研究生教材以及高等院校機(jī)械工程各類專業(yè)師生的教學(xué)參考書，也可供從事機(jī)械設(shè)計和研究的工程技術(shù)人員參考。

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