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斯特里贝克Stribeck曲线

  远古时期人类就认识到了摩擦现象,并利用动物油脂等手段提高摩擦表面的润滑性能,降低表面摩擦系数。 但科学意义上的润滑状态研究始于1902年德国学者斯特里贝克(Stribeck)对有润滑剂存在的滚动轴承与滑动轴承的摩擦试验,试验结果被绘制成斯特里贝克曲线(Stribeck Curve),如下图所示。


斯特里贝克Stribeck曲线

  在1900-1902年间德国学者斯特里贝克(Stribeck)曾经对滚动轴承与滑动轴承的摩擦进行试验,探讨运动速度、法向载荷和润滑剂的黏度等参数与摩擦系数之间的关系,并绘制了著名的斯特里贝克曲线(Stribeck Curve)。斯特里贝克曲线用摩擦系数μ作纵坐标,并以 ( (润滑剂粘度×滑动速度) /载荷) 为横坐标来说明几种润滑方式。利用这条曲线可将润滑状态划分为三种主要类型:边界润滑(Boundary Lubrication),混合润滑(Mixed Lubrication),流体润滑(Hydrodynamic Lubrication)。

  斯特里贝克曲线将两摩擦副间润滑方式分为边界润滑,混合润滑,流体润滑三种;
  边界润滑是指两摩擦副间有少量润滑剂,摩擦副表面接触充分,摩擦系数较大(~0.1);
  流体动压润滑是指两摩擦副间有一定的距离而没有接触,润滑剂充满其间,摩擦系数很小(0.001~0.01)且取决于润滑剂黏度、润滑剂与摩擦副之间的作用及其相对运动速度;
  混合润滑是处在边界润滑和流体润滑之间,指摩擦副间既有一定油膜厚度同时也存在少量的表面接触,因此其摩擦系数处在边界润滑与流体润滑之间。
  斯特里贝克(Stribeck)曲线表示了边界润滑与流体润滑的区别。曲线的纵坐标摩擦系数是其横坐标(润滑剂粘度×滑动速度)/载荷 )这个变量的函数。而将速度减小,载荷加大,按流体润滑曲线的函数看,走向应指向坐标原点。但实际情况并非如此,而是摩擦系数增大,且与横坐标的变量无关,基本上是定值(边界润滑曲线段)。这种现象的发生,首先是因为发生了固体表面间的接触,然后摩擦面的一部分进入边界润滑状态。于是曲线的左侧基本成为完全的边界润滑。由此曲线可知,润滑类型随着转速、载荷和润滑剂黏度的变化而变化,可以从一种润滑状态转变到另一种润滑状态。

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