【专业积累】如何解决摩擦与磨损的难题？

引言

摩擦与磨损就像是一个硬币的正反面，当我们需要通过摩擦来传递力矩时，我们希望摩擦力越大越好；当我们想降低磨损时，我们又希望摩擦力越小越好。那么当我们面对机械磨损时都会采用哪些方法来降低摩擦对工件的损害呢。

机械相互运动部件的金属面之间存在着摩擦，即便是精细加工到“镜面”程度的工件表面，在显微镜下还是可以看到纵横的“沟壑”。金属面之间相互运动时，尤其是在重载之下，这些“沟壑”相互卡咬，发生擦伤、熔化，甚至烧结，宏观上就表现为机械的摩擦和磨损。虽然金属抗磨可以通过精加工摩擦表面以降低其摩擦系数，但通常还是通过润滑油脂等油性物质作为润滑介质，在两个滑动表面间建立油膜。足够厚度的油膜能将相对滑动的零件表面隔开，从而达到减少磨损的目的。

例如发动机工作时，活塞、活塞环和汽缸壁之间，连杆大头和曲轴颈、连杆小头和活塞销之间，以及控制气阀的传动系统等运动部件都处于高温、高速和高压下运转。金属之间若是干摩擦不但会增加能量消耗，而且摩擦产生的大量热会在短期内使摩擦面的金属发生磨损、熔化，甚至烧结。发动机油进入摩擦部件后，能在摩擦面之间形成一层油膜，防止金属的磨损，同时还可起到清洗、降温等综合作用。

润滑油脂的抗磨技术途径基本上有以下二种：

1、流体抗磨：通过提高润滑油基础油黏度形成物理吸附膜，降低摩擦系数及提高抗载荷能力。油膜的厚度与润滑油的黏度和它对金属表面的吸附力有关，黏度大比黏度小的更容易形成油膜。

2、化学抗磨：通过加有高效添加剂的润滑油，进一步提高抗载荷能力。如在基础润滑油中添加极性物质添加剂，在润滑过程中，极性物质与金属表面发生反应，可生成化学吸附膜。化学吸附膜是添加剂与金属表面以化学键形式连接生成的金属皂，在较高的温度才会遭到破坏，化学吸附膜比靠黏度产生的物理吸附膜更牢固，其强度比物理吸附膜提高5～10倍。因此，从节能的角度出发，一些在高速条件下使用的高档润滑油配方采用的技术路线是“降低黏度减摩，增强化学抗磨”。

然而，在机械设备的运行中，摩擦和磨损又是不可避免的，有时必要的摩擦还是设备正常运转的先决条件，如摩托车上的离合器、汽车上的自动变速箱、工业设备上的液力偶合器、导轨等，都需要相互运动的部件表面具有一定的摩擦力。因而，如何控制摩擦与磨损是一件高技术含量的专业性工作。