【專業積累】如何解決摩擦與磨損的難題？

引言

摩擦與磨損就像是一個硬幣的正反面，當我們需要通過摩擦來傳遞力矩時，我們希望摩擦力越大越好；當我們想降低磨損時，我們又希望摩擦力越小越好。那么當我們面對機械磨損時都會采用哪些方法來降低摩擦對工件的損害呢。

機械相互運動部件的金屬面之間存在著摩擦，即便是精細加工到“鏡面”程度的工件表面，在顯微鏡下還是可以看到縱橫的“溝壑”。金屬面之間相互運動時，尤其是在重載之下，這些“溝壑”相互卡咬，發生擦傷、熔化，甚至燒結，宏觀上就表現為機械的摩擦和磨損。雖然金屬抗磨可以通過精加工摩擦表面以降低其摩擦系數，但通常還是通過潤滑油脂等油性物質作為潤滑介質，在兩個滑動表面間建立油膜。足夠厚度的油膜能將相對滑動的零件表面隔開，從而達到減少磨損的目的。

例如發動機工作時，活塞、活塞環和汽缸壁之間，連桿大頭和曲軸頸、連桿小頭和活塞銷之間，以及控制氣閥的傳動系統等運動部件都處于高溫、高速和高壓下運轉。金屬之間若是干摩擦不但會增加能量消耗，而且摩擦產生的大量熱會在短期內使摩擦面的金屬發生磨損、熔化，甚至燒結。發動機油進入摩擦部件后，能在摩擦面之間形成一層油膜，防止金屬的磨損，同時還可起到清洗、降溫等綜合作用。

潤滑油脂的抗磨技術途徑基本上有以下二種：

1、流體抗磨：通過提高潤滑油基礎油黏度形成物理吸附膜，降低摩擦系數及提高抗載荷能力。油膜的厚度與潤滑油的黏度和它對金屬表面的吸附力有關，黏度大比黏度小的更容易形成油膜。

2、化學抗磨：通過加有高效添加劑的潤滑油，進一步提高抗載荷能力。如在基礎潤滑油中添加極性物質添加劑，在潤滑過程中，極性物質與金屬表面發生反應，可生成化學吸附膜?；瘜W吸附膜是添加劑與金屬表面以化學鍵形式連接生成的金屬皂，在較高的溫度才會遭到破壞，化學吸附膜比靠黏度產生的物理吸附膜更牢固，其強度比物理吸附膜提高5～10倍。因此，從節能的角度出發，一些在高速條件下使用的高檔潤滑油配方采用的技術路線是“降低黏度減摩，增強化學抗磨”。

然而，在機械設備的運行中，摩擦和磨損又是不可避免的，有時必要的摩擦還是設備正常運轉的先決條件，如摩托車上的離合器、汽車上的自動變速箱、工業設備上的液力偶合器、導軌等，都需要相互運動的部件表面具有一定的摩擦力。因而，如何控制摩擦與磨損是一件高技術含量的專業性工作。