1.空壓機摩擦表層的結構
空壓機的表層通常由于機械加工造成一層加工硬化層(變形層),有幾百um 厚, 由重變形層逐漸向內過渡到輕變形層。
通常,硬的表面將使摩擦阻力下降,但重載下氧化層可能被壓碎。表面氧化層和畢氏層隨表面輪廓而起伏。
2.空壓機摩擦表面的保護膜
空壓機零件的摩擦表面之間大多有潤滑劑存在,因此,表面外大多有各種保護膜,其厚 度取決于摩擦副的潤滑狀態。
當摩擦副設計成流體潤滑狀態時,摩擦副表面必須形成能覆 蓋表面粗糙度的油膜(包括流體動壓油膜或彈性流體動壓油膜,以及靜壓油膜等);
反之,當摩擦副設計成混合潤滑狀態時,表面的流體動壓油膜或彈性流體動油膜厚度不足以完 全覆蓋表面粗糙度,則兩個摩擦表面既有流體介質隔開部分,又有表面直接接觸區域; 當 潤滑油中含有油性添加劑或極壓添加劑時,還可能有某些邊界膜隔開摩擦表面。
3.空壓機摩擦表面的接觸
塑性指數4反映表面粗糙峰產生塑性變形的難易程度。當4<0.6時,表面一般在彈 性變形范圍,除非載荷特別大,才產生塑性變形; 當4>1時,正常載荷下也有塑性變形, 除非表面特別光滑。實際上多數I 程表面4>1。
隨著載荷的增高,真實接觸面積約成正比地增加,它的增加主要體現在接觸點數目的 增加上,至于各接觸點平均接觸面積的增加則是次要的; 接觸斑點是否均布在整個表面 上,主要取決于裝配精度、表面的形狀精度和波度,而與表面粗糙度無關。
4.空壓機摩擦表面的滑動
當載荷作用時,不僅造成粗糙峰之間的擠壓和變形,還由于表面間的滑動,進一步帶 來粗糙峰之間的碰撞。
這時,不僅是擠壓作用,還有剪切及滑動摩擦力等的作用,使得粗 糙峰塑性變形的可能性增加,并且表面下的最大剪應力點移向表面,從而使得表面裂紋更 加萌生和發展,并促進磨損過程。
表面滑動的重要結果是表面摩擦發熱,產生溫升。摩擦表面的溫升很可觀,即使多數 只是瞬現溫度,也使表面軟化,易產生塑性變形和粘著,直至膠合。
溫升還使潤滑劑失去潤滑效果,使摩擦系數變化。同時溫升還加快磨損過程中的表面氧化速度。
總之,摩擦發熱使表面溫升在摩擦表面滑動中對磨損有重大影響。
表面滑動除了促進磨損外,還促使表面的潤滑油建立有效的動壓油膜。