摩擦学原理(第1章摩擦表面状态)2013.ppt

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SCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGXIANJIAOTONGUNIVERSITY徐华Tel82669157AutomotiveTribologyn在购车经费一定的情况下，你买车时首先考虑的因素有那些？

列举三个，各用一句话来说明。

3IntroductionnTribology:

Tribologyisthescience,applicationscience,whichdealswithofthetwosurfaceshavingrelativemovement,ormovingtrend,coversFriction,LubricationandWear.IthassomeresearchfieldrelatedtoPhysics,Chemistry,Metallurgy,MaterialScience,Rheology,Hydromechanics,Elasticity,Viscoelasticity,Thermodynamics,aswellas,MachineryScienceandsoon.“2012中国汽车产业发展高层论坛”n2012年10月在钓鱼台国宾馆举行“2012中国汽车产业发展高层论坛”。

n中国汽车协会副会长董扬在发言中指出，中国汽车市场的发展空间依旧宽广，2020年之前应会保持与GDP增长率一致的发展速度。

“中国汽车已经连续两年增长，这个市场到底有多大？

2020年之前，中国汽车应该能够在产销数量用大于等于GDP的数额增长，由于当前我国人均的汽车数量还很低，从现代社会大生产的结构要求来讲，需要更多的汽车；第三个原因是现在中国的机动车数量最多的不是汽车，而是摩托车，这其中蕴含着因为升级换代带来的巨大增长空间。

n“现在我国汽车有1亿辆，摩托车1亿3000万辆。

这些摩托司机都有一个梦，梦见两轮变成四轮，摩托车变成汽车。

摩托车的升级有着巨大的市场。

”中国汽车工业协会2012年中国汽车产销量双双超过了1900万辆，轿车销售达到了1074万辆，其中中德、中日、中美、中韩、中法等合资企业在中国实现汽车销售250万辆、190万辆、196万辆、172万辆，105万辆，和44万辆。

中国汽车工业协会统计分析，2013年1-9月，中国品牌乘用车共销售512.50万辆，同比增长12.14%，德系、日系、美系、韩系和法系乘用车分别销售254.17万辆、198.28万辆、160.46万辆、116.12万辆和40万辆，分别占乘用车销售总量的19.78%、15.43%、12.49%、9.04%和3.11%。

中国汽车1-9月产销量1281万辆.2012款奥迪A6L2.5L30FSI手自一体，最大功率140KW140KW*2000万辆=28亿千瓦ThehighestefficiencyofInternal-combustionengineislessthan30%Oilenergyhavemorethan50%wasteasheat，Withtherest,thereare20%energyusedtocontrolthedevices.thereareabout30%energyusedforovercomethefriction，2%gears,5%bearingsandsoon。

9nTheWheelisthemostsuccessfulexampleofTribologicaldesign.Andlubricanthasbeenusedformorethanthreethousandyears.nByestimate，1/31/2energysources,consumedbyhuman,owingtofrictionandwear。

nFromLeonardodaVinci（1452-1519）toSirJostreportin1960s.Tribologyfromsingle,isolatedstudybecomesaresearchfieldofsystematicallystudyoffriction,lubricationandwear10MainAreasinTribologynFriction（摩擦）nWear（磨损）nLubrication（润滑）LeonardodaVinci秦始皇兵马俑铜车马的1号车ResearchtexturedsurfaceSampleoftexturedsurfaceundermicroscopeWithouttexture，frictioncoefficient0.06910v15min,Withtexture，deepness3mfrictioncoefficient0.031squaretextureDoublelayer1Doublelayer2Surfacetexture表面织构表面织构SurfacetexturebylaserTypeoftexture，a-triangle，b-square，c-circle；1-convexly，2-concaveSurfacetextureBearings,pistonrings17Partone,Theoryoftribology.Introduction、solidsurface,frictionandwearnIncludingsurfacetopographyparameters,surfacestructure,surfaceproperties.nlubricantanditsproperties,basicfrictiontheoryandwearmeasuringmethods。

nwearmechanism、lawofwear,wearmeasurementandanti-weardesign，weartypeclassify,wearmechanism,wearingprocedureandpattern,conversionofwear,calculationofwear,andexperimentalmethodofwearandfriction,aswellastestingdevice。

Generalmethodsofthefrictionstateanalysis,wear-outfailureanalysis,antifriction,antiwearanalysis.MaincontentsofAutomotiveTribology18Parttwo,lubricationtheorynIncludingReynoldsequation,lubricationdesignoftypicalelements,Generalnumericalmethodsforlubricationcalculation,conversionoflubricationstate，namely：

fromfluidlubricationtoelasto-hydrodynamiclubrication,fromelasto-hydrodynamiclubricationtothin-filmlubrication,effectsofrarefiedgas,failureoflubricationandboundarylubrication。

MaincontentsofAutomotiveTribology19nFrictionisoneofthreemajorpartsoftribology.Frictionphenomenonisalsotheearliestphenomenonobservedbyhumanbeings。

nthefrictiontheorystudiesthefrictionsurfacemorphology（形态）,texture,contactstatus,layeroffrictionsurface.Introductionofthefrictiontheory20Chapterone-frictionsurfaceanalysisnSurfacetopographypropertiesandstatisticalapproach.Surfaceerroringeometricalform,surfaceroughnessandsurfacetopographystatisticalparameter。

nAnalyzingthefrictionsurfaceproperties,suchas,wettingangle,surfaceenergyandsurfaceadsorption。

nAnalyzingthecontactproblemofroughenedsurface。

Byintroducecontactarea,contactmodel，toanalyzethecontactstress,contactdeformationinthecontactelementsalongitsdeepness，whichinvolvestatistics,Physicalchemistry,materialsscienceandelasticity.nIntroductionofthefrictionstatusandthemethodsofhowtodistinguishthedifferentfrictionstatus.21RealsurfaceairBasemetalBasemetalWork-hardenedlayerAdsorbedgasBiebylayerOxideinclusion22Chapterone,Analysisoffrictionsurfacen1.1Surfacetopographyparametersandstatisticsnsurfacetopography（表面形貌）surfacetopography，alsoknowas,surfacegeometrycharacteristic，itindicatethemicro-,unregulargeometricalshapeofthecomponentssurface,suchas,roughness粗糙度,waviness波度、formerror形状误差,texture纹理,andsoon。

23n1.1.1geometricalformerrorofsurface24（a）formerror（形状偏差）（b）waviness（波纹度）（c）roughness（粗糙度）图1.1RealSurfaceprofile（实际表面轮廓）Thesurfacegeometricalcharacteristicpayimportantroleinthefriction,wearandlubricationundermixturelubrication（混合润滑）anddrycontactcondition（干摩擦）roughnesswavinessformerrorRealSurfaceprofilePartialenlargedview（realsurfaceprofile）（geometricalprofile）261Macro-geometricalformerror（宏观几何形状误差）nMacro-geometricalformerro