線(xiàn)性軸承的摩擦與磨損運(yùn)動(dòng)分析
摩擦___兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙運(yùn)動(dòng)的作用。摩擦可分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦兩種。
磨損___機(jī)件或其他物體由于摩擦和使用而造成損耗。
磨損一般來(lái)源于摩擦，但磨損與摩擦力、摩擦系數(shù)之間的關(guān)系卻很復(fù)雜。在具體工作條件下影響磨損的因素很多，其中有環(huán)境因素（濕度、溫度和介質(zhì)等）、潤(rùn)滑條件、工作條件（載荷、速度和運(yùn)動(dòng)方式等）、零件材料的成分、組織以及工作表面的物理化學(xué)性質(zhì)等。
摩擦學(xué)是關(guān)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)表面之間摩擦，潤(rùn)滑和磨損的研究和應(yīng)用原理。在直線(xiàn)軸承系統(tǒng)中，這兩個(gè)表面是軸承元件和導(dǎo)向滾道。
▲兩個(gè)表面之間的干涉是直線(xiàn)軸承磨損的主要原因
軸承應(yīng)用中磨損的主要原因是摩擦。盡管軸承的設(shè)計(jì)和制造具有極其光滑的表面，但無(wú)論表面的拋光和拋光程度如何，它們都不可避免地會(huì)有微觀結(jié)構(gòu)（也稱(chēng)為凹凸不平）或“粗糙”斑點(diǎn)——材料傾斜和突出。這有點(diǎn)類(lèi)似山麓上的峰和谷。
▲此處顯示在軸承滾道上的剝落是“疲勞失效”的標(biāo)志。
由于兩個(gè)支承面，例如滾道和滾珠，相互移動(dòng)，每個(gè)表面上的“峰”發(fā)生碰撞，不僅會(huì)在表面干擾時(shí)產(chǎn)生摩擦，而且”峰”在磨損軸承表面也會(huì)作因摩擦而破碎為顆粒并釋放，從而導(dǎo)致過(guò)早疲勞失效。
潤(rùn)滑通過(guò)將軸承滾道與滾動(dòng)或滑動(dòng)元件（滾珠，滾子或滑動(dòng)軸承表面）分開(kāi)，不僅減少了表面之間的摩擦與磨損，而且降低了產(chǎn)生的熱量。潤(rùn)滑甚至還可以抑制軸承表面的腐蝕并保護(hù)它們免受污染。
▲潤(rùn)滑層的形成取決于潤(rùn)滑劑的粘度，表面之間的壓力和軸承的速度。
當(dāng)軸承靜止時(shí)，潤(rùn)滑劑被擠出表面之間的空間。由于兩個(gè)表面之間的相互作用，該階段的摩擦力很高。這被稱(chēng)為邊界潤(rùn)滑或邊界摩擦。
隨著軸承開(kāi)始移動(dòng)，潤(rùn)滑劑被拉入表面之間的空間。表面之間的壓力導(dǎo)致潤(rùn)滑劑的粘度增加，并且在軸承和滾道之間形成薄的潤(rùn)滑層。在一些地方，潤(rùn)滑層將兩個(gè)表面分開(kāi)，但在其他地方，兩個(gè)支承表面的“峰”仍然有接觸。摩擦減少了，但尚未達(dá)到最小。這被稱(chēng)為混合潤(rùn)滑或混合摩擦。
一旦速度增加到足夠大時(shí)，潤(rùn)滑層就完全分離了軸承表面。在這個(gè)操作階段，摩擦是由潤(rùn)滑的變薄而不是表面干涉引起的。這被稱(chēng)為彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑或彈性動(dòng)力學(xué)摩擦。
另一方面，油比油脂的散熱更好，使其更適用于發(fā)熱成問(wèn)題的高速應(yīng)用。油也可以通過(guò)外部潤(rùn)滑系統(tǒng)循環(huán)，該系統(tǒng)可以冷卻油并過(guò)濾掉任何碎屑。油也更容易流動(dòng)，使其更好地潤(rùn)滑復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和表面。但由于其低粘度，它可能不適合垂直表面，因?yàn)樗子谠谧畹偷目捎每臻g中匯集。油霧可以解決這個(gè)問(wèn)題，但增加了軸承系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。
滑動(dòng)軸承通常由（或浸漬）自潤(rùn)滑材料制成，例如PTFE（Teflon），Delrin或尼龍。但是這些材料的潤(rùn)滑釋放并不一致?；瑒?dòng)軸承表面之間的滑動(dòng)接觸產(chǎn)生顯著的摩擦和熱量。因此，雖然有些滑動(dòng)軸承可以在沒(méi)有潤(rùn)滑的情況下運(yùn)行，但即使對(duì)于使用自潤(rùn)滑材料的軸承，使用外部潤(rùn)滑也是有益的 - 特別是在應(yīng)用涉及高負(fù)載或高速時(shí)。
注意，適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑不僅要求對(duì)軸承使用正確的潤(rùn)滑類(lèi)型及其操作條件，還要使用 適量的潤(rùn)滑劑。太多的潤(rùn)滑劑實(shí)際上會(huì)增加軸承中的摩擦和熱量，并且可能損壞軸承表面的微粒。
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