機械摩擦的利用及限制

　　1、機械摩擦的基本原理

　　眾所周知，任何兩個(gè)相互接觸的物體之間存在著(zhù)或大或小的摩擦。例如人們走路，就是依靠鞋底與路面之問(wèn)的摩擦力，才實(shí)現了行走�？梢赃@么說(shuō)，在自然界，摩擦無(wú)處不在。

　　但是，摩擦是一把雙刃劍，它既能為人類(lèi)傳遞動(dòng)力，也會(huì )造成磨損，消耗功率，并且產(chǎn)生摩擦熱和靜電。我們的任務(wù)是，如何在需要的時(shí)候充分利用和放大摩擦的功能，在不需要的時(shí)候克服摩擦帶來(lái)的不利影響。

　　科學(xué)實(shí)驗表明，摩擦力的大小與摩擦面上的正壓力(總壓力在垂直方向的分壓力)成正比，同時(shí)與材料的摩擦系數成正比。根據這一物理學(xué)原理，人們逐漸找到了利用或者限制摩擦力的種種方法和途徑。

　　認清機械摩擦的原理和本質(zhì)，或許對農機駕駛和維修人員自覺(jué)地搞好維護保養有所幫助。

　　2、機械摩擦的利用實(shí)例

　　在農業(yè)機械上，有許多利用機械摩擦原理的機構，例如：離合器、制動(dòng)器、傳動(dòng)帶、橡膠輪胎以及螺紋連接等等。

　　另外，有一種不為人熟知的、利用摩擦力實(shí)現動(dòng)力傳遞的裝置——錐度連接。例如有的農用車(chē)輛的曲軸前端與曲軸帶輪的連接、單缸柴油機曲軸后端與飛輪的連接、多缸柱塞式噴油泵的凸輪軸與驅動(dòng)齒輪的連接等。錐度連接的特點(diǎn)是：依靠?jì)韧忮F面結合而定心，依靠鍵與鍵槽的結合而定位。無(wú)論定心還是定位，都是根據靜壓力和摩擦原理。

　　要想使錐度連接牢固和可靠，必須同時(shí)滿(mǎn)足以下三個(gè)條件(即錐度連接三要素)：

　　(1)軸與孔的錐度一致。如果由于制造誤差或者磨損等原因，造成軸與孔的錐度不一致，它們之間將無(wú)法全方位貼合，由于缺乏足夠的摩擦力，所以無(wú)法承受軸向載荷，在工作中一受沖擊，容易產(chǎn)生相對移動(dòng)，從而喪失軸向固定作用。

　　(2)鏈連接可靠。在錐度連接上設置平鍵或者半月鍵的目的，一是周向固定，二是零件定位。平鍵和半月鍵都是以鍵的兩個(gè)側面做工作面，靠?jì)蓚�(gè)側面傳遞扭矩，所以鍵與鍵槽必須緊密貼合(但是鍵的頂面與軸上的零件之間應當留有一定的間隙)，否則將喪失周向固定的功能。在實(shí)際使用中，如果鍵松動(dòng)，應當及時(shí)更換，以免產(chǎn)生“滾鍵”事故，那樣會(huì )破壞軸與孔的原有的錐度裝配關(guān)系。有的小型柴油機出現“啟動(dòng)容易而運轉困難(自動(dòng)熄火)”的怪現象，就是由于曲軸正時(shí)齒輪的平鍵過(guò)窄(比標準寬小1.5 mm)，一受負荷，曲軸與安裝它上面的正時(shí)齒輪發(fā)生相對轉動(dòng)，其結果是活塞提前到達上止點(diǎn)，造成供油角度過(guò)分滯后，因此柴油機不能持續運轉。

　　(3)緊固螺母擰緊牢固。在錐度連接中，軸端螺母與彈簧墊圈(或者平墊圈)配合，起到軸向緊固的作用。為此，在維修中應當注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

　�、偈孪葯z查兩個(gè)零件的錐度是否相同，如果不一致，將無(wú)法可靠地連接在一起，所以需要更換零件;②務(wù)必按照規定的扭矩擰緊緊固螺母;③如果軸的臺階外露，應當增加一個(gè)適當厚度的金屬墊圈，使螺母能夠通過(guò)該墊圈可靠地壓緊在連接零件上，防止緊固螺母被軸的臺階擋住而出現假擰緊。

　　有的機型的曲軸正時(shí)帶輪與曲軸之間不是采用半月鍵定位，而是依靠曲軸正時(shí)帶輪的錐形內孑L與曲軸的錐形端面配合，再通過(guò)曲軸帶輪壓緊，借助兩者之間的摩擦力來(lái)固定。對于這種結構，不能使用“風(fēng)炮”對曲軸帶輪的螺栓進(jìn)行緊固。因為在沒(méi)有固定曲軸的情況下緊固曲軸帶輪的螺栓，有可能出現曲軸隨“風(fēng)炮”旋轉而曲軸帶輪不旋轉的現象，從而導致配氣時(shí)刻錯亂，進(jìn)而引起活塞頂撞氣門(mén)的事故。

　　3、機械摩擦的限制措施

　　實(shí)踐證明，農機零件的損壞，在相當多的情況下是由磨損引起的。旋轉零件之間(無(wú)論金屬零件還是非金屬零件)的干摩擦是機械傳動(dòng)的大忌。因此，需要盡最大努力減少摩擦損耗。那么，怎樣才能取得最佳的減磨效果呢?

　　在農業(yè)機械上，普遍采用礦物油作為潤滑劑，并且設置了專(zhuān)門(mén)的潤滑系統。在最常見(jiàn)的軸與孔的配合中，利用潤滑油的楔形力作用，將軸包圍，并且使之浮起。潤滑油的厚度僅僅0.6 m左右，油膜的主要作用是，利用摩擦副間的“油楔”作用，將轉軸托起，使軸與孔兩個(gè)零件隔開(kāi)，變固體之間的摩擦為液體摩擦，或者固體與液體之間的摩擦。

　　為了達到理想的液體潤滑狀態(tài)，必須同時(shí)具備以下幾個(gè)條件，一是潤滑油具有一定的壓力，保證油液能夠壓送到配合表面;二是配合間隙不過(guò)大也不過(guò)小，零件表面不失圓不拉傷，否則不容易形成有效的油膜，或者油膜的強度降低;三是潤滑油要保持清潔，如果潤滑油中夾帶了機械雜質(zhì)，將妨礙邊界油膜的形成。

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