摩擦特性曲线与润滑状态

 

 

    图中纵坐标为摩擦系数，横坐标S0叫广义的索莫菲系德（Sommerfeld）数， 。这里η为润滑剂粘度， n为摩擦副（轴颈）转速，p为摩擦副（轴承）的单位压力。

 

    图1-3中分为两大区五小区。两大区是非全膜润滑状态区与全膜润滑状态区。五小区中"Ⅰ”是边界润滑状态，润滑膜厚度很薄，只有3-4个单分子层或更薄，又不是可使两表面隔开的、特殊的边界膜，故相互接触的微凸体很多，并作为承受外载荷的主力，在本小区工作的润滑剂粘度已不起作用；"Ⅱ”是以边界润滑为主、液体润滑为辅的半液体润滑状态，润滑膜厚度较薄，相互接触的微凸体仍较多，仍由微凸体承受较大的外载荷，润滑剂粘度仍不起作用或作用甚少；"Ⅲ”是以液体润滑为主、边界润滑为辅的半液体润滑状态，润滑膜厚度仍不足以形成全膜润滑，但相互接触的微凸体较少，外载荷主要由润滑膜承受，润滑剂粘度已经起作用，对润滑状态产生影响。此"Ⅰ”、"Ⅱ”及"Ⅲ”组成非全膜润滑大区，因为三者的润滑膜都是不连续、不完整的。"Ⅳ”是润滑膜较薄的液体润滑，润滑虽尚未达到理想的厚度，但在摩擦面上已连续覆盖，没有微凸体直接接触，外载荷全由润滑膜承受，粘度起主要作用；"Ⅴ”是有足够厚度的润滑膜将摩擦表面完全隔开的液体润滑，摩擦阻力取决于润滑剂的年度—内摩擦，摩擦副原则上不会产生磨损。此"Ⅳ”及"Ⅴ”组成全膜润滑大区，因为两者的润滑膜都是连续、完整的，摩擦副处于液体润滑状态。

 

    一般滑动轴承在运转过程中的润滑状态变化情况可以用图1-3来说明。起动时，即使是空载起动亦有一定的负载，但转速却从零开始，即S0从零开始，逐步增加至设计要求的转速与负载，而与其相应的润滑状态则从"Ⅰ”的边界润滑开始，经过"Ⅱ”、"Ⅲ”的非全膜润滑过渡到设计要求的"Ⅳ”或"Ⅴ”的全膜润滑；但当轴承制动以至停止运转时则相反，由"Ⅴ”或"Ⅳ”的全膜润滑，经过"Ⅲ”、"Ⅱ”的非全膜润滑，最后终止于"Ⅰ”的边界润滑。而起动升速与制动降速关停的摩擦系数变化情况（规律）则按图中的曲线。由此可知，按纯动压润滑设计的滑动轴承是不可能确保整个运动过程都处于全膜润滑状态，这种情况对那些需要频繁起动的轴承尤其不利，要想全过程都能保持全膜润滑，惟有采用静压润滑或动、静压混合润滑设计的轴承。