Tài liệu Bài giảng ma sát học docx

B B à à i i gi gi ả ả ng ng m m ô ô n n h h ọ ọ c c Ma s Ma s á á t t h h ọ ọ c c TS. Ph TS. Ph ạ ạ m V m V ă ă n n H H ù ù ng ng B B ộ ộ m m ô ô n: M n: M á á y V y V à à Ma S Ma S á á t t H H ọ ọ c c Page 1 of 107 Nh Nh ậ ậ p p m m ô ô n n 1. 1. Ma s Ma s á á t: t: Hi Hi ệ ệ n n t t ợ ợ ng k ng k ỳ ỳ l l ạ ạ c c ủ ủ a thi a thi ê ê n n nhi nhi ê ê n n - - đ đ ang tiếp tục nghi ang tiếp tục nghi ê ê n c n c ứ ứ u u Có nhiều Có nhiều ứ ứ ng dụng ng dụng : : Nhi Nhi ệ ệ t t , , l l ử ử a a , , Phanh Phanh h h ã ã m, t m, t ă ă ng t ng t ố ố c c độ độ ph ph ả ả n n ứ ứ ng hóa h ng hóa h ọ ọ c c , , H H à à n, n, đá đá nh bóng nh bóng , , Ghi Ghi v v à à đ đ ọ ọ c c d d ữ ữ li li ệ ệ u u , , H H ạ ạ i: i: T T ổ ổ n hao n hao c c ô ô ng suất ng suất . . Sinh nhi Sinh nhi ệ ệ t t l l à à m m thay thay đ đ ổ ổ i bền i bền , , t t ổ ổ ch ch ứ ứ c cac c cac bon, hydro, t bon, hydro, t ạ ạ o o th th à à nh nh c c á á c c ô ô xit xit Đ Đ ặ ặ c c đ đ i i ể ể m m : : L L à à qu qu á á tr tr ì ì nh t nh t ự ự t t ổ ổ ch ch ứ ứ c c : : 4 4 Có th Có th ể ể d d ẫ ẫ n n đ đ ến ến ph ph á á h h ủ ủ y y . . 4 4 Gi Gi ả ả m ma s m ma s á á t, t, m m ò ò n n . . G G ắ ắ n n liền v liền v ớ ớ i qu i qu á á tr tr ì ì nh m nh m ò ò n n ặ ặ tu tu ổ ổ i th i th ọ ọ v v à à độ độ tin tin c c ậ ậ y y . . Đ Đ ợ ợ c c đ đ ặ ặ c tr c tr ng b ng b ở ở i l i l ự ự c c ma s ma s á á t t F F ms ms , , ho ho ặ ặ c h c h ệ ệ s s ố ố ma s ma s á á t t f f ms ms ( ( ho ho ặ ặ c có c có th th ể ể ký hi ký hi ệ ệ u u l l à à à à ). ). Page 2 of 107 2. 2. M M ò ò n n : : Kết qu Kết qu ả ả c c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh nh ma s ma s á á t t Ph Ph á á h h ủ ủ y bề m y bề m ặ ặ t t ma s ma s á á t: t: Gi Gi ả ả m m kích th kích th ớ ớ c c , , gi gi ả ả m m kh kh ố ố i i l l ợ ợ ng ng , , thay thay đ đ ổ ổ i cấu tr i cấu tr ú ú c bề m c bề m ặ ặ t t , , ặ ặ Tiến Tiến h h à à nh nh b b ô ô i i tr tr ơ ơ n (r n (r ắ ắ n n l l ỏ ỏ ng ng , , khí khí , , ) ) để để t t ă ă ng tu ng tu ổ ổ i th i th ọ ọ v v à à độ độ tin tin c c ậ ậ y y H H ạ ạ i: i: Thay Thay đ đ ổ ổ i chế i chế độ độ l l ắ ắ p p ghép c ghép c ủ ủ a a c c á á c c c c ặ ặ p p ma s ma s á á t, t, Thay Thay đ đ ỏ ỏ i chế i chế độ độ l l à à m m vi vi ệ ệ c c c c ủ ủ a c a c ặ ặ p p ma s ma s á á t, t, L L à à m m gi gi ả ả m m tu tu ổ ổ i th i th ọ ọ v v à à độ độ tin tin c c ậ ậ y c y c ủ ủ a c a c ặ ặ p p ma s ma s á á t t cũng nh cũng nh c c ủ ủ a a to to à à n n b b ộ ộ thiết bị thiết bị , , Đ Đ ặ ặ c c đ đ i i ể ể m m : : G G ắ ắ n n liền v liền v ớ ớ i qu i qu á á tr tr ì ì nh nh ma s ma s á á t t Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh ph ph á á h h ủ ủ y t y t ậ ậ p trung trong m p trung trong m ộ ộ t th t th ể ể tích tích rất rất nh nh ỏ ỏ c c ủ ủ a a v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u Ph Ph ầ ầ n t n t ử ử m m ò ò n n t t ạ ạ o o th th à à nh nh l l à à kết qu kết qu ả ả c c ủ ủ a nhiều l a nhiều l ầ ầ n n t t ơ ơ ng ng t t á á c. c. Đ Đ ợ ợ c c đ đ ặ ặ c tr c tr ng b ng b ở ở i i c c ờng ờng độ độ m m ò ò n có th n có th ứ ứ nguy nguy ê ê n ho n ho ạ ạ c c kh kh ô ô ng có th ng có th ứ ứ nguy nguy ê ê n n I I h h ặ ặ tu tu ổ ổ i th i th ọ ọ , , độ độ tin tin c c ậ ậ y y . . Ph Ph â â n n bi bi ệ ệ t t : : M M ò ò n n b b ì ì nh th nh th ờng ờng ( ( ổ ổ n n đ đ ịnh ịnh ) ) c c ò ò n g n g ọ ọ i i l l à à m m ò ò n n c c ơ ơ hóa Hk hóa Hk / / Hm Hm > > 0,6. 0,6. M M ò ò n n h h ạ ạ t m t m à à i ( i ( kh kh ô ô ng ng b b ì ì nh th nh th ờng ờng ) ) Hk Hk / / Hm Hm < 0,6. < 0,6. Page 3 of 107 3. 3. Lịch s Lịch s ử ử ph ph á á t t tri tri ể ể n c n c ủ ủ a ng a ng à à nh Tribology nh Tribology (Ma s (Ma s á á t, t, m m ò ò n, n, b b ô ô i tr i tr ơ ơ n) n) Ng Ng à à nh khoa h nh khoa h ọ ọ c li c li ê ê n n ng ng à à nh nh , , t t ậ ậ p trung ch p trung ch ủ ủ yếu nghi yếu nghi ê ê n n c c ứ ứ u qu u qu á á tr tr ì ì nh nh ma s ma s á á t t m m ò ò n n b b ì ì nh nh th th ờng ( ờng ( ổ ổ n n đ đ ịnh ịnh ), ), qu qu á á tr tr ì ì nh nh ma s ma s á á t t kh kh ô ô ng ng b b ì ì nh nh th th ờng vi ờng vi ệ ệ c tính c tính to to á á n n kh kh ô ô ng có ng có ý ý ngh ngh ĩ ĩ a th a th ự ự c tiễn c tiễn . . Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh ph ph á á t t tri tri ể ể n n : : G G ắ ắ n n liền v liền v ớ ớ i s i s ự ự ph ph á á t t tri tri ể ể n c n c ủ ủ a a c c á á c c ng ng à à nh nh khoa h khoa h ọ ọ c kh c kh á á c (c c (c ơ ơ , , v v ậ ậ t lý t lý , , hóa hóa , , đ đ i i ệ ệ n n , rung , rung đ đ ộ ộ ng ng , , v v ậ ậ t li t li ệ ệ u u , , ): l ): l à à khoa h khoa h ọ ọ c li c li ê ê n n ng ng à à nh nh . . Nghi Nghi ê ê n n c c ứ ứ u về u về ma s ma s á á t t đã đã có từ có từ l l â â u. u. L L ê ê onadevinci onadevinci đã đã x x á á c c đ đ ịnh h ịnh h ệ ệ s s ố ố ma s ma s á á t l t l à à h h ằ ằ ng s ng s ố ố (0,25). (0,25). Thu Thu ầ ầ n t n t ú ú y y c c ơ ơ h h ọ ọ c c T T ơ ơ ng ng t t á á c ph c ph â â n n t t ử ử khi khi ma s ma s á á t t [ [ ơ ơ le], le], đâ đâ y l y l à à giai giai đ đ o o ạ ạ n n nghi nghi ê ê n n c c ứ ứ u u ma s ma s á á t t t t ĩ ĩ nh nh C.Coulomb 1785 ph C.Coulomb 1785 ph â â n n bi bi ệ ệ t t ma s ma s á á t t t t ĩ ĩ nh nh v v à à ma s ma s á á t t đ đ ộ ộ ng ng , , ma s ma s á á t l t l à à t t ổ ổ h h ợ ợ p c p c ủ ủ a a 2 lo 2 lo ạ ạ i i s s ứ ứ c c c c ả ả n: n: 1 1 - - Phụ thu Phụ thu ộ ộ c c v v à à o o S S tx tx . . 2 2 - - T T ỷ ỷ l l ệ ệ t t ả ả i v i v à à kh kh ô ô ng phụ thu ng phụ thu ộ ộ c c v v à à o o S S tx tx . . Lý thuyết t Lý thuyết t ổ ổ ng h ng h ợ ợ p p : c : c ơ ơ h h ọ ọ c c ( ( biến biến d d ạ ạ ng), t ng), t ơ ơ ng ng t t á á c ph c ph â â n n t t ử ử Bowden, Tabor, Bowden, Tabor, Kpa Kpa e e bCKuu bCKuu Lý thuyết biến vị Lý thuyết biến vị ( ( s s ự ự kh kh ô ô ng ng ho ho à à n n thi thi ệ ệ n về cấu tr n về cấu tr ú ú c tinh th c tinh th ể ể ) ) tróc tróc . . Lý thuyết m Lý thuyết m ò ò n tr n tr ê ê n n quan quan đ đ i i ể ể m m n n ă ă ng ng l l ợ ợ ng Kocteukuu ng Kocteukuu . . Page 4 of 107 Ba tr Ba tr ờng ờng ph ph á á i i nghi nghi ê ê n n c c ứ ứ u u : : S S ự ự t t ơ ơ ng ng t t á á c c c c ủ ủ a bề m a bề m ặ ặ t t ma s ma s á á t, t, biến biến đ đ ổ ổ i trong l i trong l ớ ớ p bề p bề m m ặ ặ t t ph ph á á h h ủ ủ y ch y ch ú ú ng ng . . Cấu tr Cấu tr ú ú c th c th ứ ứ cấp trong cấp trong b b ô ô i i tr tr ơ ơ n n gi gi ớ ớ i i h h ạ ạ n n m m à à ng ng b b ả ả o o v v ệ ệ . . á á p p dụng v dụng v ậ ậ t li t li ệ ệ u polyme trong c u polyme trong c ặ ặ p p ma s ma s á á t t Hi Hi ệ ệ u qu u qu ả ả kinh tế kinh tế : : Theo Theo Jost Jost PETER ( PETER ( Anh Anh ) 1966: 0,5 ) 1966: 0,5 t t ỷ ỷ b b ả ả ng ng , 1,6 , 1,6 t t ỷ ỷ USD ( USD ( M M ỹ ỹ ), ), hi hi ệ ệ n n nay nay từ từ 1 1 dến dến 2% 2% thu nh thu nh ậ ậ p qu p qu ố ố c c d d â â n. n. Micro Micro tribology tribology - - micro wear micro wear C C ù ù ng v ng v ớ ớ i s i s ự ự ph ph á á t t tri tri ể ể n c n c ủ ủ a a m m á á y y tính tính c c á á nh nh â â n (PC) 1981. 1985 n (PC) 1981. 1985 chế chế t t ạ ạ o c o c á á c c đ đ ầ ầ u u đ đ ọ ọ c c đ đ ĩ ĩ a c a c ứ ứ ng ng , c , c á á c m c m ô ô t t ơ ơ Micromechanical Micromechanical tr tr ọ ọ ng ng l l ợ ợ ng ng 1 1 à à g. g. Hi Hi ệ ệ n n nay nay v v ớ ớ i i c c á á c c ổ ổ đ đ ĩ ĩ a c a c ứ ứ ng ng (7200vg/ph (7200vg/ph ) c ) c á á c c đ đ ầ ầ u u đ đ ọ ọ c c đ đ ợ ợ c c đỡ đỡ tr tr ê ê n c n c á á c c đ đ ệ ệ m khí m khí đ đ ộ ộ ng ng . . C C á á c c l l ớ ớ p ph p ph ủ ủ b b ả ả o o v v ệ ệ cũng nh cũng nh b b ô ô i i tr tr ơ ơ n n có chiều có chiều d d à à y y c c ự ự c nh c nh ỏ ỏ . . Microtribology Microtribology Surface Surface Light load Light load Small Mass Small Mass No Wear No Wear Tribology Tribology Bulk Material Bulk Material Heavy load Heavy load Large Mass Large Mass Wear Wear Nano Tribology Nano Tribology Page 5 of 107 4. 4. N N ộ ộ i i dung dung c c ủ ủ a tribology a tribology : : C C ơ ơ s s ở ở lý thuyết v lý thuyết v ẫ ẫ n n c c ò ò n n đ đ ang tiếp tục ang tiếp tục đợ đợ c c ho ho à à n n thi thi ệ ệ n, trong m n, trong m ộ ộ t t s s ố ố tr tr ờng h ờng h ợ ợ p v p v ẫ ẫ n n c c ă ă n n c c ứ ứ v v à à o o th th ự ự c nghi c nghi ệ ệ m m . . T T ì ì m m lý thuyết về lý thuyết về ma s ma s á á t, t, m m ò ò n n b b ô ô i i tr tr ơ ơ n n ph ph ù ù h h ợ ợ p v p v ớ ớ i i c c á á c c đ đ iều iều ki ki ệ ệ n cụ th n cụ th ể ể , , tr tr ê ê n c n c ơ ơ s s ở ở x x á á c c đ đ ịnh ịnh d d ạ ạ ng ng m m ò ò n n n n à à o l o l à à á á p p đ đ ả ả o, o, g g ắ ắ n n liền v liền v ớ ớ i qu i qu á á tr tr ì ì nh nh ma s ma s á á t t H H ệ ệ th th ố ố ng ng b b ô ô i i tr tr ơ ơ n: n: Chất Chất l l ợ ợ ng ng , , v v ậ ậ t li t li ệ ệ u u , , kết cấu kết cấu , , ch ch ú ú ý ý đ đ ến ến dịch chuy dịch chuy ể ể n ch n ch ọ ọ n l n l ọ ọ c c . . Kết cấu kh Kết cấu kh ô ô ng m ng m ò ò n n . . Ch Ch ố ố ng m ng m ò ò n n Hydro. Hydro. Gia Gia c c ô ô ng l ng l ầ ầ n cu n cu ố ố i kh i kh ô ô ng ng h h ạ ạ t t m m à à i i ( ( ph ph ủ ủ , , thấm nhi thấm nhi ệ ệ t t độ độ thấp thấp ) ) Page 6 of 107 Ch Ch ơ ơ ng ng I: I: Chất Chất l l ợ ợ ng bề m ng bề m ặ ặ t t v v à à tiếp tiếp x x ú ú c c c c ủ ủ a bề m a bề m ặ ặ t t ma s ma s á á t t > > Có quan Có quan h h ệ ệ l l ẫ ẫ n nhau n nhau Đ Đ 1 1 . . Chất Chất l l ợ ợ ng bề ng bề m m ặ ặ t t đ đ ặ ặ c tính c tính c c ơ ơ b b ả ả n v n v à à tr tr ạ ạ ng ng th th á á i. i. I. I. Chất Chất l l ợ ợ ng bề m ng bề m ặ ặ t t - - đ đ ặ ặ c tính c tính c c ơ ơ b b ả ả n n 1. 1. Kh Kh á á i i ni ni ệ ệ m chất m chất l l ợ ợ ng bề m ng bề m ặ ặ t t : : Chất Chất l l ợ ợ ng bề m ng bề m ặ ặ t bao g t bao g ồ ồ m m : : C C á á c c th th ô ô ng s ng s ố ố về về h h ì ì nh h nh h ọ ọ c bề m c bề m ặ ặ t t . . Tính Tính chất c chất c ơ ơ lý hóa c lý hóa c ủ ủ a l a l ớ ớ p bề m p bề m ặ ặ t t . . Tr Tr ạ ạ ng ng th th á á i i ứ ứ ng suất c ng suất c ủ ủ a l a l ớ ớ p bề m p bề m ặ ặ t t 2. 2. Tr Tr ạ ạ ng ng th th á á i h i h ì ì nh h nh h ọ ọ c bề m c bề m ặ ặ t t : : L L à à s s ự ự sai kh sai kh á á c c c c ủ ủ a bề m a bề m ặ ặ t th t th ự ự c c so so v v ớ ớ i bề m i bề m ặ ặ t lý t lý t t ở ở ng ng ở ở c c á á c cấp c cấp độ độ v v ĩ ĩ m m ô ô , vi m , vi m ô ô v v à à si si ê ê u vi m u vi m ô ô Rmax 1 H b 2 3 S b S S ơ ơ đồ đồ h h ì ì nh h nh h ọ ọ c bề m c bề m ặ ặ t c t c ủ ủ a m a m ộ ộ t v t v ậ ậ t t r r ắ ắ n n 1 1 Sóng Sóng ; 2 ; 2 Nhấp nh Nhấp nh ô ô bề m bề m ặ ặ t t ; 3 ; 3 Sai s Sai s ố ố h h ì ì nh nh dang dang Page 7 of 107 V V ĩ ĩ m m ô ô : L : L à à s s ự ự sai kh sai kh á á c c tr tr ê ê n to n to à à n n b b ộ ộ chi chi tiết tiết ( ( Nhấp nh Nhấp nh ô ô tr tr ê ê n c n c á á c c kích th kích th ớ ớ c l c l ớ ớ n n ) ) Sóng Sóng : Do : Do dao dao đ đ ộ ộ ng c ng c ủ ủ a a m m á á y, chi y, chi tiết tiết v v à à dụng cụ dụng cụ . ( . ( Hb Hb , , Sb Sb ) ) th th ô ô ng th ng th ờng ờng Sb Sb / / Hb Hb > 40. > 40. Sai s Sai s ố ố về về h h ì ì nh nh d d ạ ạ ng ( ng ( ) ) Vi m Vi m ô ô : L : L à à s s ự ự sai kh sai kh á á c h c h ì ì nh nh d d ạ ạ ng v ng v à à kích th kích th ớ ớ c c c c ủ ủ a c a c á á c nhấp nh c nhấp nh ô ô trong trong kho kho ả ả ng ng mm. mm. Nhấp nh Nhấp nh ô ô t t ạ ạ o o th th à à nh trong qu nh trong qu á á tr tr ì ì nh nh c c ắ ắ t t g g ọ ọ t t ch ch ủ ủ yếu yếu do do qu qu á á tr tr ì ì nh nh t t á á ch ch phoi phoi Si Si ê ê u vi m u vi m ô ô : L : L à à nhấp nh nhấp nh ô ô đ đ ặ ặ c bi c bi ệ ệ t li t li ê ê n n quan quan đ đ ến cấu tr ến cấu tr ú ú c c , , cũng nh cũng nh khuyết t khuyết t ậ ậ t t c c ủ ủ a kim a kim lo lo ạ ạ i, i, trong kho trong kho ả ả ng ng à à m. m. Ch Ch ủ ủ yếu yếu l l à à c c á á c c nhấp nh nhấp nh ô ô th th ứ ứ cấp cấp , , cấu tr cấu tr ú ú c th c th ứ ứ cấp cấp h h ì ì nh th nh th à à nh trong qu nh trong qu á á tr tr ì ì nh nh l l à à m m vi vi ệ ệ c. c. C C á á c th c th ô ô ng s ng s ố ố si si ê ê u vi m u vi m ô ô g g ắ ắ n liền v n liền v ớ ớ i tr i tr ạ ạ ng th ng th á á i c i c ủ ủ a c a c á á c m c m à à ng ng ô ô xít v xít v à à c c á á c c chất l chất l ỏ ỏ ng, chất khí bị hấp thụ: ng, chất khí bị hấp thụ: H H b b f(D, f(D, ,K) ,K) Trong Trong đ đ ó: ó: H H Sb Sb : Th : Th ô ô ng s ng s ố ố biến d biến d ạ ạ ng si ng si ê ê u vi m u vi m ô ô D: Th D: Th ô ô ng s ng s ố ố đặ đặ c tr c tr ng cho cấu tr ng cho cấu tr ú ú c tinh th c tinh th ể ể kim lo kim lo ạ ạ i i : Trị s : Trị s ố ố ứ ứ ng suất có t ng suất có t á á c dụng trong th c dụng trong th ể ể tích bề m tích bề m ặ ặ t kim lo t kim lo ạ ạ i i K: Th K: Th ô ô ng s ng s ố ố về d về d ặ ặ c tính c c tính c ủ ủ a c a c á á c l c l ớ ớ p hấp thụ p hấp thụ Tr Tr ạ ạ ng ng th th á á i h i h ì ì nh h nh h ọ ọ c bề m c bề m ặ ặ t t ban ban đ đ ầ ầ u u đ đ ợ ợ c quyết c quyết đ đ ịnh ịnh do c do c ô ô ng ngh ng ngh ệ ệ gia gia c c ô ô ng ng . . Trong Trong qu qu á á tr tr ì ì nh nh l l à à m m vi vi ệ ệ c c tr tr ạ ạ ng ng th th á á i i bề m bề m ặ ặ t m t m ớ ớ i i s s ẽ ẽ h h ì ì nh nh th th à à nh nh (tr (tr ạ ạ ng ng th th á á i i th th ứ ứ cấp cấp ), ), chất chất l l ợ ợ ng c ng c ủ ủ a nó phụ thu a nó phụ thu ộ ộ c c v v à à o o đ đ iều ki iều ki ệ ệ n n l l à à m m vi vi ệ ệ c c (p,v, m (p,v, m ô ô i i tr tr ờng ờng ) ) Quyết Quyết đ đ ịnh ịnh s s ự ự h h ì ì nh th nh th à à nh l nh l ự ự c c ma s ma s á á t, v t, v à à c c ờng ờng độ độ m m ò ò n n . . Page 8 of 107 3. 3. C C á á c c tính chất tính chất c c ơ ơ lý hóa lý hóa : : L L ớ ớ p bề m p bề m ặ ặ t m t m ỏ ỏ ng có chiều ng có chiều d d à à y y c c ỡ ỡ A A o o ( ( ă ă ng tron ng tron ) ) tr tr ở ở l l ê ê n n có có đ đ ặ ặ c c đ đ i i ể ể m kh m kh á á c ho c ho à à n to n to à à n n về cấu tr về cấu tr ú ú c c v v à à c c ơ ơ lý hóa lý hóa so so v v ớ ớ i kim i kim lo lo ạ ạ i i g g ố ố c c c c ủ ủ a a chi chi tiết tiết v v à à đ đ ợ ợ c g c g ọ ọ i i l l à à v v ậ ậ t th t th ể ể th th ứ ứ ba ba . . Th Th ô ô ng ng th th ờng bao g ờng bao g ồ ồ m m : : L L ớ ớ p hấp thụ p hấp thụ , , l l ự ự c h c h ú ú t hóa h t hóa h ọ ọ c c , m , m à à ng d ng d ầ ầ u gi u gi ớ ớ i i h h ạ ạ n n l l ớ ớ p p n n à à y y khi nhi khi nhi ệ ệ t t độ độ t t ă ă ng ng ph ph á á h h ủ ủ y hấp thụ y hấp thụ v v à à h h ì ì nh th nh th à à nh nh m m à à ng hóa ng hóa h h ọ ọ c c L L ớ ớ p p m m à à ng oxit kim ng oxit kim lo lo ạ ạ i v i v à à c c á á c c h h ợ ợ p chất hóa h p chất hóa h ọ ọ c kh c kh á á c (S, c (S, Cl Cl , , P, P, ) ) L L ớ ớ p gi p gi á á n n đ đ o o ạ ạ n n c c ủ ủ a v a v ậ ậ t li t li ệ ệ u u c c ơ ơ b b ả ả n. n. Hi Hi ệ ệ n n nay nay v v ẫ ẫ n n c c ă ă n n c c ứ ứ v v à à o c o c á á c c tính chất tính chất c c ơ ơ lý hóa lý hóa v v ậ ậ t li t li ệ ệ u u c c ơ ơ b b ả ả n n c c ủ ủ a a chi chi tiết tiết để để t t ì ì m m ra quan h ra quan h ệ ệ gi gi ữ ữ a a ch ch ú ú ng v ng v ớ ớ i m i m ò ò n n v v à à ma s ma s á á t, t, v v ớ ớ i i đ đ iều ki iều ki ệ ệ n n l l à à m m vi vi ệ ệ c c x x á á c c đ đ ịnh ịnh . . Trong qu Trong qu á á tr tr ì ì nh gia nh gia c c ô ô ng ng , , kim kim lo lo ạ ạ i i bị biến tính bị biến tính Trong qu Trong qu á á tr tr ì ì nh nh l l à à m m vi vi ệ ệ c c , , tính chất tính chất c c ơ ơ lý hóa bị thay lý hóa bị thay đ đ ổ ổ i i Biến Biến d d ạ ạ ng ng d d ẻ ẻ o o oxy oxy hóa hóa m m ò ò n n oxy oxy hóa hóa nảbco bathứthểvật Page 9 of 107 Khi gia c Khi gia c ô ô ng, kim lo ng, kim lo ạ ạ i bị biến d i bị biến d ạ ạ ng ng d d ẻ ẻ o, khi l o, khi l à à m vi m vi ệ ệ c c c c ơ ơ lý hóa khac lý hóa khac đ đ i i Thay Thay đổ đổ i i độ độ c c ứ ứ ng theo chiều s ng theo chiều s â â u khi l u khi l à à m m vi vi ệ ệ c c ở ở chế chế độ độ b b ô ô i tr i tr ơ ơ n t n t ớ ớ i h i h ạ ạ n n 1 1 : : V V ậ ậ t th t th ể ể th th ứ ứ ba ba 2: 2: L L ớ ớ p hấp thụ p hấp thụ 3: 3: Ô Ô xít xít v v à à c c á á c c h h ợ ợ p chất p chất hóa h hóa h ọ ọ c kh c kh á á c c 4: 4: L L ớ ớ p gi p gi á á n n đ đ o o ạ ạ n n 5: 5: Kim lo Kim lo ạ ạ i c i c ơ ơ b b ả ả n n S S ơ ơ đồ đồ m m ặ ặ t t c c ắ ắ t t c c ủ ủ a li a li ê ê n n kết kết ma ma s s á á t t t t ạ ạ i i đ đ i i ể ể m tiếp m tiếp x x ú ú c c Đ Đ ồ ồ thị thay thị thay đổ đổ i i độ độ c c ứ ứ ng c ng c ủ ủ a l a l ớ ớ p bề m p bề m ặ ặ t t a a - - Khi bị Khi bị ô ô xy hóa, xy hóa, b b - - Khi bị Khi bị tróc lo tróc lo ạ ạ i I i I 00 Khoảng cách so với bề mặt Khoảng cách so với bề mặt H à H à b a Page 10 of 107 [...]... lợng do ma sát: fw= Wms/Wtổng Page 29 of 107 Đ 2 phân loại ma sát 1 Căn cứ vào dạng chuyển động Ma sát trợt: Ma sát xảy ra giữa hai bề mặt có chuyển động trợt tơng đối Ma sát lăn: Ma sát xảy ra giữa hai bề mặt có chuyển động lăn tơng đối Ma sát xoay: Ma sát xảy ra giữa hai bề mặt có chuyển động xoay tơng đối Ma sát hỗn hợp: Các dạng ma sát theo chuyển động 2 Căn cứ vào điều kiện bề mặt Ma sát không... nhau, trong đó ứng suất tiếp tạo thành lực ma sát Ma sát nửa ớt: Là ma sát có đồng thời cả ma sát ớt và ma sát giới hạn Căn cứ vào điều kiện làm việc Ma sát bình thờng: Là ma sát xuất hiện ở chế độ làm việc bình thờng (ổn định) Đặc trng bởi sự cân bằng động giữa phá hủy và phục hồi lớp màng oxít có tính bảo vệ trên bề mặt ma sát Ma sát không bình thờng: Là ma sát xuất hiện ở chế độ làm việc không bình... tham gia ma sát Điều kiện và môi trờng ma sát Chất lợng ma sát đợc đánh giá bằng lực ma sát Lực ma sát là lực có xu hớng cản trở chuyển động tơng đối của các vật rắn, xuất hiện tại các điểm tiếp xúc thực, khi vật thể này chuyển động tơng đối trên bề mặt vật thể khác Lực ma sát khởi động là lực ma sát xuất hiện trong các dịch chuyển ban đầu, còn đợc gọi là lực bám dính, xuất hiện trong các khớp ma sát trợt... nghiệm: Đờng cong Stribech: Phụ thuộc của hệ số ma sát vào vận tốc và áp lực I - Ma sát khô II Ma sát giới hạn III Ma sát ớt IV Ma sát khi bôi trơn rối Phụ thuộc của hệ số ma sát vào áp lực f 0 pth1 Page pth2 35 of 107 p I Vùng ổn định mòn oxy hóa II Vùng chuyển tiếp III Vùng biến dạng và phá hủy mòn không bình thờng (tróc, cào xớc) Phụ thuộc của hệ số ma sát vào vận tốc trợt Vth1 Vth2 Page 36 of... nhiệt độ của cặp ma sát Cân bằng động giữa phá hủy và phục hồi bị phá vỡ Căn cứ theo động lực học tiếp xúc Ma sát tĩnh xuất hiện trong quá trình dịch chuyển ban đầu, lực ma sát ngăn cản biến dạng lớp bề mặt Ma sát động xuất hiện trong quá trình chuyển động tơng đối Page 31 107 lực ma sát động sẽ thúc đẩyofquá trình biến dạng trên lớp bề mặt tăng Ar Đ 3 Các định luật cơ bản về ma sát Các định luật... bôi trơn: Là ma sát của hai vật rắn trên bề mặt không có điều kiệnPageẳng107ịnh rõ ràng chất bôi trơn hay bất kh 30 of đ kỳ chất nào, đôi khi còn đợc gọi là ma sát khô 3 4 Ma sát giới hạn: Là ma sát của hai vật rắn có tồn tại giữa liên kết của chúng một lớp chất bôi trơn cỡ phân tử đến 0,0001 mm, nó có tính chất hoàn toàn khác với tính chất của toàn khối chất bôi trơn Ma sát ớt: Là ma sát giữa hai... của bề mặt ma sát phụ thuộc vào tính chất vật liệu và điều kiện ma sát Page 32 of 107 Vì vậy: Có khả năng điều khiển quá trình ma sát bằng cách điều chỉnh cân bằng năng lợng để có tỷ số E/A nhỏ nhất và ổn định 2 Định luật thứ hai: Lực ma sát là tổng của các lực thành phần đợc dùng để làm tiến triển các quá trình cơ lý hóa tất yếu, ứng với điều kiện tiếp xúc nhất định của các vật thể ma sát Fms = F1+F2... raPage 33 ofquá trình ma sát bình thờng F6 đến F9kbt, F10 xảy ra trong quá trình ma sát không bình thờng 3 Quá trình ma sát bình thờng và không bình thờng tơng ứng với các dạng liên kết khác nhau Quá trình ma sát bình thờng đợc đặc trng bằng tính ổn định của hệ số ma sát và nó có giấ trị nhỏ nhất Định luật thứ ba: Ba trạng thái biến dạng ứng suất ứng với một tổ hợp các thông số (vật liệu, môi trờng) nhất... tiểu đợc áp dụng trong điều kiện ma sát và mòn bình thờng, nghĩa là quan hệ giữa các dạng tơng tác khác nhau trong quá trình ma sát mang tính chất hoàn toàn xác định 1 Định luật thứ nhất Công của lực ma sát ngoài bằng tổng nhiệt sinh ra và các năng lợng đợc hấp thụ (chủ yếu do kim loại) A=Q+E A - Công của lực ma sát Q Nhiệt sinh ra E Năng lợng do kim loại hấp thụ Công ma sát ngoài không bao giờ biến... ban đầu Gián đoạn dịch chuyển Trợt hoàn toàn Sự phụ thuộc của lực ma sát vào giá trị dịch chuyển L Sau trạng thái dịch chuyển ban Page 28 oftrạng thái trợt ổn định với đầu là 107 Fms= const 2 đại lợng đặc trng của ma sát: Trong kỹ thuật sử dụng 3 đại lợng: Hệ số ma sát: Tỷ số giữa lực ma sát và tải trọng pháp tuyến f =Fms/N Hệ số ma sát khi va đập: Tỷ số của sự thay đổi về mặt động lợng của vật thể . load Light load Small Mass Small Mass No Wear No Wear Tribology Tribology Bulk Material Bulk Material Heavy load Heavy load Large Mass Large Mass Wear Wear Nano. ph C.Coulomb 1785 ph â â n n bi bi ệ ệ t t ma s ma s á á t t t t ĩ ĩ nh nh v v à à ma s ma s á á t t đ đ ộ ộ ng ng , , ma s ma s á á t l t l à à t t ổ ổ h h ợ ợ p