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全膜潤滑

全膜潤滑,又分為兩種流體動力潤滑和彈性流體動力潤滑.流體動力潤滑是指:兩個做相對運動的滑動摩擦面，,用借助于相對速度而產生的一層流體潤滑膜將兩個摩擦面完全隔開,避免它們直接接觸發(fā)生干摩擦和摩擦.彈性流體動力潤滑和流體動力潤滑類似,也是靠一層流體潤滑膜把接觸面分隔開.不同之處在于接觸面之間的相對運動是滾動,形成的全膜潤滑膜承受的壓力大于流體動力潤滑,產生的潤滑分隔膜比流體動力潤滑狀態(tài)下的薄一些.

哪怕加工精度很高的金屬，表面都不是純平光滑的,在顯微鏡下,我們可以看到金屬表面其實是坑坑洼洼的.毛刺是我們肉眼已經能發(fā)現的突起,而顯微鏡下那些較高的金屬凸起部分是一些峰點,肉眼難以看到,但是對于潤滑卻很重要.為了達到全膜潤滑,潤滑膜的厚度必須要超過這些峰點的高度,把它們完全分隔開,才能避免兩個接觸面之間的峰點接觸.能實現全膜潤滑,是好的潤滑狀態(tài),對機械的接觸面能實現有效的保護.

邊界潤滑

雖然全膜潤滑很理想,但是有些情況卻不一定能形成完整的潤滑膜,例如機器頻繁啟停,有沖擊性負荷,速度,負荷因素不足以形成全膜潤滑等情況,這些情況會造成邊界潤滑.能形成完整的潤滑膜固然好,但是當條件不夠,不能形成完整潤滑膜或者潤滑油膜變薄(在高溫下),就發(fā)生液體摩擦過渡到干摩擦(摩擦面之間直接接觸)過程之前的臨界狀態(tài),就是邊界潤滑.因此,在結合機械的構造和使用情況,有些設備就要求使用極壓型潤滑油,里面含有極壓添加劑,或者抗磨劑,當不能實現全膜潤滑,出現邊界潤滑的時候,這些添加劑發(fā)揮作用保護機械表面.這類添加劑能吸附在金屬表面,形成一層保護層,達到避免金屬磨損的目的.當發(fā)生邊界潤滑時,全靠極壓添加劑來保護金屬表面.比起全膜潤滑,邊界潤滑時產生的潤滑膜摩擦較大,產生的熱量也較多,但是避免了完全的干摩擦.

邊界膜的作用,實際上是由油性劑部分的活性基在金屬表面產生物理吸附和化學吸附,形成牢固的油膜,從而保證潤滑.如果摩擦副上的負荷較大,同時,還由于表面不平,凸峰處壓力很大,膜的強度小于滑動接觸處的摩擦力時,便會導致邊界膜的破裂,產生金屬直接接觸.

一般來說,機械滑動面的潤滑狀態(tài),不只在單平面上形成油膜,成為理想的流體潤滑狀態(tài),甚至還可看到微小的薄的油膜情況.而且好考慮到機械表面的加工精度,表面凸凹的影響,仍有部分直接接觸的實際狀態(tài),其接觸部位發(fā)生極高的壓強,這部分金屬發(fā)塑性流動.這時,潤滑油夾在兩金屬表面之間,潤滑油的油膜就會變薄,并在壓力很高的地方發(fā)生油膜破裂的現象,結果從流體潤滑狀態(tài)變?yōu)閺椥粤黧w潤滑狀態(tài)成混合潤滑狀態(tài).進一步則轉向邊界潤滑.

典型膜厚1-50nm,潤滑劑的流體潤滑作用減少,甚至完全不起作用,載荷幾乎全部通過微凸體及潤滑劑和表面間相互作用生成的邊界潤滑膜來承受.

混合潤滑

混合潤滑狀態(tài)是指混有全膜潤滑和邊界潤滑的情.前面我們提到,金屬表面的峰點如果較高,高于潤滑油膜時,就會互相接觸.混合潤滑中.雖然大部分的區(qū)域處于全膜潤滑,當這些峰點接觸時,會出現局部的邊界潤滑.