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摩擦學是研究相對運動的相互作用表面間的摩擦、磨損和潤滑以及三者間相互關係的基礎理論和實踐的一門邊緣學科，它涉及數學、物理、化學、力學、熱力學、冶金、材料、機械工程、石油化工等多學科領域。而軸承被稱為機器的“關節”，廣泛應用於各類機械、儀器儀錶、家用電器、計算機、車輛、航空航天器等產品中，其質量直接影響著裝備的整體性能。隨著我國裝備技術水平的發展，越來越多的摩擦、磨損與潤滑問題出現在軸承上。隨著理論和應用研究的深入開展，人們認識到摩擦學在軸承上的正確應用將會有效提升軸承的工作性能，並將最終提升整體裝備的技術水平。編者長期從事軸承的摩擦學理論與應用技術的研究工作。《軸承摩擦學原理及應用》部分內容為編者課題組長期研究積累的結果。《軸承摩擦學原理及應用》編寫以軸承的摩擦、磨損和潤滑為主線，比較系統地介紹了軸承的摩擦學理論，並試圖反映軸承摩擦學的全貌，盡可能地介紹新的研究領域和發展趨勢。．
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《軸承摩擦學原理及應用》可作為機械設計與理論專業研究生和機械類高年級本科生的教學用書，也可供從事機械工程領域的研究人員和工程技術人員的參考用書。
目次
第1章 軸承運行中的摩擦、磨損與潤滑1.1 軸承摩擦學的基本概念1.1.1 軸承摩擦學的基本定義1.1.2 軸承摩擦學的研究對象與任務1.1.3 軸承摩擦學的學科特點1.2 軸承的摩擦與磨損1.2.1 滑動摩擦與滾動摩擦1.2.2 軸承的結構類型1.2.3 軸承中的摩擦與磨損1.3 軸承的潤滑1.3.1 滑動軸承潤滑1.3.2 滾動軸承潤滑參考文獻第2章 軸承的表面接觸2.1 表層結構與表面性質2.1.1 表層結構2.1.2 表面性質2.2 表面形貌參數2.2.1 固體表面的幾何形狀2.2.2 表面形貌參數2.2.3 表面形貌的統計參數2.3 赫茲彈性接觸2.3.1 兩圓柱體的接觸2.3.2 兩個球接觸2.3.3 粗糙表面的接觸2.3.4 塑性指數2.4 表面接觸的熱效應2.4.1 靜熱源2.4.2 動熱源2.4.3 滑動熱2.4.4 滾動熱2.5 軸承中的接觸問題2.5.1 滾動軸承的接觸類型2.5.2 滑動軸承的接觸2.5.3 滾動體與滾道的接觸應力2.5.4 滾動體與擋邊的接觸應力參考文獻第3章 軸承摩擦磨損機理3.1 滑動摩擦機理3.1.1 滑動摩擦的特徵3.1.2 簡單的摩擦理論3.1.3 粘著摩擦理論3.1.4 摩擦二項式定律3.2 滾動摩擦機理3.2.1 微觀滑移效應3.2.2 彈性滯後3.2.3 塑性變形3.2.4 粘著效應3.2.5 滾動摩擦阻力的計算3.2.6 滾動摩擦定律3.3 磨損機理3.3.1 磨損的分類3.3.2 磨損機理3.4 磨損的計算3.4.1 磨損的表示法3.4.2 磨粒磨損的計算方法3.4.3 粘著磨損的計算方法3.4.4 IBM磨損計算方法……第4章 軸承的摩擦副材料第5章 滑動軸承的潤滑理論第6章 滾動軸承的潤滑理論第7章 軸承潤滑的應用第8章 軸承的摩擦磨損測試技術第9章 軸承的故障診斷與狀態監測第10章 摩擦學在軸承中的應用．
書摘/試閱
4.2滾動軸承材料
滾動軸承是被廣泛應用的機械基礎件，它對材料的基本性能要求取決于軸承的工作特性。通常，軸承用鋼應具有高的接觸疲勞強度、良好的耐磨性、較高的彈性極限和屈服強度、適宜的硬度、一定的韌性、良好的尺寸穩定性、良好的緩蝕性及良好的工藝性。為保證這些性能要求，軸承用鋼的冶金質量必須嚴格控制其化學成分、碳化物不均勻性、低倍組織和高倍（顯微）組織、表面脫碳層，要求特別高的純凈度（低級別的非金屬夾雜物），極低的氧含量和殘余元素含量；不允許存在裂紋、夾渣、毛刺、折疊、結疤、氧化皮、縮孔、氣泡、白點和過燒等表面和內部缺陷。為保證加工性能，對鋼材的尺寸精度也有嚴格要求。軸承用鋼包括滾動軸承零件用鋼和保持架及其他輔助材料。
4.2.1 滾動軸承套圈與滾動體的鋼材料
軸承的內、外圈和滾動體，主要用高碳鉻軸承鋼制造。常用材料還有滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼和中碳軸承鋼。
1.高碳鉻軸承鋼
在《高碳鉻軸承鋼》國家標準（GB/T 18254—2002）中，鉻軸承鋼包括GCr4、Gcr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。目前，軸承行業廣泛使用GCr15、GCr15SiMn這兩種鋼材，占軸承鋼總用量的80％以上。
Gcr15鋼是最常用的整體淬硬軸承鋼，在淬火、回火后有高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強度，其熱加工性能和可加工性能良好，淬透性適中，但焊接性差。大量用于制造汽車、拖拉機、坦克、飛機等所使用的發動機軸承，機床、電動機等所使用的主軸軸承以及鐵路車輛、礦山機械、通用機械軸承。
GCr15SiMn是在GCr15鋼基礎上適當增加硅、錳元素含量，因而淬透性、耐磨性均比GCr15好，屬高淬透性鋼，但切削加工性能較GCr15鋼稍差，有回火脆性傾向，主要用于制造壁厚在15mm～35mm范圍內的軸承。由于GCr15SiMn鋼的裂紋敏感性較大，沖擊韌性差，對于受沖擊載荷的厚壁軸承還不能完全滿足使用要求，因此，鐵路客車軸承、承受沖擊載荷大的大壁厚的軋機和礦山軸承不允許使用GCr15SiMn鋼。現已開發出GCr18SiMo和GCr15SiMo等高淬透性鋼，可在鐵路軸承、軋機軸承、礦山機械軸承上替代GCr15SiMn鋼使用。高碳鉻軸承鋼的使用范圍見表4—5。
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