Ma sát học và vật liệu mới trong cơ khí

/ Ma sát học và vật liệu mới trong cơ khí

Đọc thử

4.5

807

Lượt xem

Đã bán

Chọn sản phẩm

Sách điện tử
(ebook)

1 Tháng

1 Tháng
3 Tháng
6 Tháng
Vĩnh viễn

15.000₫

Thành tiền 15.000₫

Tác giả:

Bùi Lê Gôn

Được bán bởi:

Nhà Xuất Bản Xây Dựng

Nhà phát hành tin cậy

Thông tin xuất bản

Năm XB:	2017	Loại sách:	Ebook;
Khổ sách:	10 x 15 (cm)	Số trang:	180
Quốc gia:	Việt Nam	Ngôn ngữ:	vi
Mã ISBN:		Mã ISBN Điện tử:	978-604-82-7307-1

Giới thiệu
Mục lục

Để đáp ứng yêu cầu học tập - nghiên cứu - tham khảo của sinh viên, học viên cao học và kỹ sư cơ khí chuyên ngành, chúng tôi biên soạn tài liệu chuyên khảo “Ma sát học và vật liệu mới trong cơ khí".

Tài liệu gồm 10 chương, phân bổ trong hai phần:

Phần 1: Ma sát học và những biện pháp nâng cao tuổi thọ thiết bị (6 chương) - được biên soạn dựa trên cơ sở các tài liệu chính thống về lĩnh vực này như Kỹ thuật ma sát và những biện pháp nâng cao tuổi thọ thiết bị, Ma sát học, Lý thuyết bôi trơn ướt, ...do cố VS.GS.TSKH. Nguyễn Anh Tuấn (nguyên Phó Chủ tịch Hội ma sát học quốc tế, Chủ tịch Hội ma sát học Việt Nam, trưởng Bộ môn Mảy và Ma sát - trường Đại học Bách khoa Hà Nội) chủ biên.

Phần 2: Vật liệu mới trong cơ khí (4 chương) - được biên soạn dựa trên cơ sở các tài liệu chính thống về lĩnh vực này như Vật liệu học, Vật liệu học cơ sở, Công nghệ Nano điều khiển đến từng phân tử - nguyên tử, Khoa học và Công nghệ vật liệu,... xuất bản trong thời gian gần đây.

Tài liệu đã được PGS.TS. Trương Quốc Thành, nguyên trưởng Bộ môn Cơ giới hóa Xây dựng cùng các giảng viên Bộ môn Cơ sở kỹ thuật cơ khí - trường Đại học Xây dựng đọc và góp ý kiến. Tuy nhiên, việc biên soạn một tài liệu mới bao hàm những nội dung chuyên sâu của ngành cơ khí là một việc khó nên không tránh khỏi thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được những góp ý xây dựng từ các bạn đọc.

	Trang
Lời nói đầu	3
PHÂN 1: MA SÁT HỌC VÀ NHỮNG BIỆN PHÁP NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA THIẾT BỊ	5
Mở đầu	5
Chương 1: Chất lượng bề mặt và tiếp xúc của bề mặt ma sát	9
1.1. Khái niệm về chất lượng bề mặt	9
1.1.1. Chất lượng bề mặt theo quan điểm ma sát học	9
1.1.2. Trạng thái hình học của bề mặt	9
1.1.3. Tính chất cơ - lý - hoá của các lớp bề mặt mỏng	10
1.1.4. Trạng thái ứng suất của lớp bề mặt tiếp xúc ma sát	11
1.2. Các thông số đặc trưng của trạng thái hình học bề mặt ma sát	12
1.2.1. Đường trung bình của prôfin bề mặt vùng khảo sát	12
1.2.2. Các thông số đặc trưng của trạng thái hình học ma sát	12
1.3. Trạng thái bề mặt của cặp ma sát trong quá trình tiếp xúc	14
1.3.1. Trạng thái bề mặt của cặp ma sát	14
1.3.2. Chất lượng bề mặt công nghệ của các phương pháp gia công	14
1.3.3. Chất lượng bề mặt làm việc của cặp ma sát	17
1.3.4. Chất lượng bề mặt còn lại của tiếp xúc ma sát sau khi thôi tải	18
1.3.5. Nâng cao chất lượng bề mặt ở trạng thái ban đầu và trạng thái làm việc	18
1.4. Tiếp xúc ma sát của các bề mặt thực	19
1.4.1. Tương tác của mấp mô bề mặt trong tiếp xúc ma sát	19
1.4.2. Diện tích tiếp xúc ma sát của các bề mặt thực	19
1.4.3. Tiếp xúc của các bề mặt trong quá trình ma sát	19
Chương 2: Ma sát ngoài	21
2.1. Các khái niệm cơ bản về ma sát	21
2.1.1. Các khái niệm về ma sát ngoài	21
2.1.2. Các đại lượng đặc trưng của ma sát ngoài	22
2.2. Các dạng ma sát ngoài	22
2.2.1. Phân loại ma sát theo dạng chuyển động	22
2.2.2. Phân loại ma sát theo điều kiện bề mặt	23
2.2.3. Phân loại ma sát theo động lực học tiếp xúc	23
2.2.4. Phân loại ma sát theo điều kiện làm việc	23
2.3. Các định luật cơ bản về ma sát	23
2.3.1. Định luật ma sát thứ nhất	23
2.3.2. Định luật ma sát thứ hai	23
2.3.3. Định luật ma sát thứ ba	24
2.3.4. Những quy luật ma sát thực nghiệm	25
2.4. Bản chất của ma sát ngoài và ma sát khi bôi trơn giới hạn	26
2.4.1. Bản chất của ma sát ngoài	26
2.4.2. Ma sát khi bôi trơn giới hạn	26
2.5. Tính hệ số ma sát và lý thuyết cơ - phân tử	27
2.5.1. Công thức tính hệ số ma sát theo thực nghiệm	27
2.5.2. Lý thuyết ma sát cơ-phân tử	28
2.6. Ma sát lăn	30
Chương 3: Mòn vật liệu	31
3.1. Các khái niệm và định nghĩa cơ bản	31
3.1.1. Mòn của cặp ma sát	31
3.1.2. Đặc trưng của quá trình mòn	31
3.2. Một số cơ chế hình thành các phần tử mòn	37
3.2.1. Vai trò của phần tử mòn	37
3.2.2. Một số cơ chế hình thành các phần tử mòn	37
3.3. Phân loại các dạng mòn	38
3.4. Các định luật cơ bản về mòn	43
3.4.1. Định luật mòn thứ nhất	43
3.4.2. Định luật mòn thứ hai	43
3.4.3. Quy luật mòn thực nghiệm	43
3.5. Bản chất của quá trình mòn	44
3.5.1. Tương tác giữa các bề mặt tiếp xúc khi ma sát	44
3.5.2. Thay đổi xảy ra trong lớp bề mặt do biến dạng	45
3.5.3. Thay đổi xảy ra khi tăng nhiệt độ	45
3.5.4. Thay đổi xảy ra do tác động của môi trường xung quanh	45
3.5.5. Phá hủy các bề mặt ma sát	46
3.5.6. Vận chuyển vật liệu giữa các cặp ma sát	46
3.5.7. Mòn kim loại khi mỏi do ma sát	47
3.5.8. Ảnh hưởng của ma sát đảo chiều đến sự mài mòn	47
3.5.9. Cơ chế mòn pôlyme và cao su	47
3.6. Một số phương pháp tính cường độ mòn của cặp ma sát	47
3.6.1. Tính mòn của cặp ma sát theo thực nghiệm	47
3.6.2. Tính mòn của cặp ma sát theo năng lượng	48
3.6.3. Tính mòn của cặp ma sát theo độ bền nhiệt	49
3.6.4. Tính mòn của cặp ma sát theo lý thuyết ma sát mỏi Kragelsky	49
3.7. Tính mòn của cặp ma sát theo lý thuyết cơ - phân tử	51
3.7.1. Phương trình mòn cơ bản	51
3.7.2. Cường độ mòn của cặp ma sát khi tiếp xúc đàn hồi	53
3.7.3. Cường độ mòn của cặp ma sát khi tiếp xúc dẻo	53
3.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ mòn	53
3.9. Ảnh hưởng của dòng điện và rung động đến mòn	56
3.9.1. Ảnh hưởng của dòng điện đến mòn	56
3.9.2. Ảnh hưởng của rung động đến mòn	56
Chương 4: Tính mòn khớp ma sát	57
4.1. Mòn bề mặt khớp ma sát	57
4.1.1. Quy luật mòn của vật liệu	57
4.1.2. Mòn bề mặt và khớp ma sát	58
4.1.3. Phân loại khớp ma sát theo điều kiện mòn	59
4.2. Các phương pháp tính mòn khớp ma sát	60
4.2.1. Tính mòn theo điều kiện tiếp xúc	60
4.2.2. Cặp ma sát tịnh tiến đảo chiều	62
4.2.3. Các khớp ma sát có điều kiện tiếp xúc thay đổi	67
4.2.4. Quá trình chạy rà của bề mặt chi tiết kém chính xác hoặc chi tiết bị biến dạng	68
4.2.5. Cặp ma sát có dịch động tương đối nhỏ	70
4.3. Tính mòn khớp ma sát theo điều kiện biến dạng tiếp xúc	71
4.3.1. Tiếp xúc bề mặt ma sát của các khớp bị mòn	71
4.3.2. Chuyển dịch biểu đồ áp suất khớp tĩnh sang khớp động	72
4.3.3. Khớp ma sát liên kết cứng vững	74
4.4. Tính mòn giới hạn	78
4.4.1. Lượng mòn cho phép	78
4.4.2. Xác định mòn giới hạn cho cơ cấu nhiều khâu	79
4.4.3. Dự báo mòn của khớp ma sát	79
Chương 5: Lý thuyết bôi trơn ướt	81
5.1. Đại cương	81
5.1.1. Hiện tượng ma sát khi bôi trơn ướt	81
5.1.2. Phương pháp bôi trơn ma sát ướt	82
5.1.3. Chất bôi trơn - quá trình cải thiện và sử dụng	83
5.2. Phương trình cơ bản của thủy động lực học viết cho màng mỏng nhớt	88
5.2.1. Phương trình Reynolds	88
5.2.2. Điều kiện biên của phương trình Reynolds	90
Chương 6: Biện pháp nâng cao tuổi thọ thiết bị	92
6.1. Độ tin cậy và tuổi thọ	92
6.1.1. Khái niệm	92
6.1.2. Những chỉ tiêu của độ tin cậy	93
6.1.3. Giới hạn mòn cho phép và tuổi thọ của chi tiết máy	95
6.1.4. Tính tuổi thọ của cặp ma sát theo xác suất không hỏng do mòn	95
6.2. Biện pháp thiết kế để nâng cao tuổi thọ thiết bị	95
6.2.1. Giới thiệu chung	95
6.2.2. Chọn và phối hợp vật liệu trong các cặp ma sát	96
6.2.3. Thay ma sát trượt bằng ma sát lăn, ma sát ngoài bằng ma sát trong của các phần tử đàn hồi	97
6.2.4. Tăng độ cứng vững của cụm kết cấu, độ nén của chi tiết có hình dạng
đặc biệt để nâng cao độ bền mòn của cặp ma sát	98
6.2.5. Giảm tải và bảo vệ các bề mặt làm việc	98
6.2.6. Giảm biến dạng nhiệt và ứng suất ban đầu trong các chi tiết máy khi
lắp đặt	99
6.3. Biện pháp công nghệ để nâng cao tuổi thọ thiết bị	99
6.3.1. Gia công phôi và chi tiết	99
6.3.2. Gia công nhiệt hóa các bề mật làm việc	100
6.3.3. Mạ điện các bề mặt chi tiết	101
6.3.4. Làm nhẵn các bề mặt ma sát bằng đầu miết gắn kim cương	101
6.3.5. Gia công các bề mặt ma sát bằng tia laser	102
6.4. Biện pháp sử dụng để nâng cao tuổi thọ thiết bị	102
6.4.1. Sự thay đổi tính chất của chất bôi trơn khi sử dụng	102
6.4.2. Chạy thử máy	103
6.4.3. Bôi trơn các cụm ma sát khi vận hành	104
6.4.4. Ảnh hưởng của chế độ sử dụng và điều kiện làm việc đến độ mòn
các chi tiết	104
Tài liệu tham khảo	106
PHẦN 2: VẬT LIỆU MỚI TRONG CƠ KHÍ	107
Chương 1: Kim loại và hợp kim	108
1.1. Kim loại học	108
1.1.1. Tính chất chung của kim loại và hợp kim	108
1.1.2. Cấu trúc và sự kết tinh của kim loại	111
1.1.3. Khái niệm cơ bản về hợp kim	113
1.1.4. Hợp kim sắt - cácbon (Fe - C)	115
1.1.5. Thép hợp kim	120
1.2. Thép hợp kim đặc biệt	122
1.2.1. Thép không gỉ	122
1.2.2. Thép bền nóng	125
1.2.3. Thép chịu mài mòn và va đập (hardlielđ)	126
1.2.4. Thép và hợp kim từ tính	127
1.3. Kim loại và hợp kim mâu	129
1.3. 1. Nhôm và họp kim của nhôm	129
1.3.2. Đồng và hợp kim của đồng	130
1.3.3. Niken	131
1.3.4. Kẽm	131
1.3.5. Chì	131
1.3.6. Magiê và hợp kim của magiê	131
1.4. Hợp kim bột	131
1.4.1. Khái niệm chung	131
1.4.2. Vật liệu cắt và mài	132
1.4.3. Vật liệu kết cấu từ bột kim loại và hợp kim	134
1.4.4. Họp kim xốp và thấm	135
Chương 2: Vật liệu Polymer	136
2.1. Cấu trúc phân tử polymer	136
2.1.1. Phân tử hyđrôcacbon	136
2.1.2. Phân tử polymer	137
2.1.3. Cấu trúc mạch của polymer	138
2.2. Tính chất cơ - lý - nhiệt của polymer	139
2.2.1. Quan hệ ứng suất - biến dạng	139
2.2.2. Hoá già (lão hoá)	139
2.3. Polymer - tổng hợp và ứng dụng	140
2.3.1. Tổng hợp polymer	140
2.3.2. Phối liệu của polymer	141
2.3.3. Các loại vật liệu polymer và ứng dụng	141
Chương 3: Vật liệu Compozit	145
3.1. Compozit cốt hạt	146
3.1.1. Compozit hạt thô	146
3.1.2. Compozit hạt mịn	146
3.2. Compozit cốt sợi	147
3.2.1. Ảnh hưởng yếu tố hình học của sợi	147
3.2.2. Compozit cốt sợi liên tục thẳng hàng	148
3.2.3. Compozit cốt sợi gián đoạn thẳng hàng	148
3.2.4. Compozit cốt sợi gián đoạn hỗn họp	148
3.2.5. Vật liệu compozit cốt sợi	148
3.3. Compozit cấu trúc	149
3.3.1. Compozit tấm	149
3.3.2. Compozit panel kẹp (panel sandwich)	150
Chương 4: Vật liệu nano	151
4.1. Cấu trúc nano	151
4.1.1. Khái niệm	151
4.1.2. Cấu trúc các chất, pha và chuyển pha	152
4.2. Công nghệ nano	153
4.3. Nano - vật liệu, phương pháp chế tạo và ứng dụng	156
4.3.1. Vật liệu nano	156
4.3.2. Phương pháp chế tạo	157
4.3.3. Ứng dụng của vật liệu nano	161
4.4. Hệ vi điện cơ nhiều chức năng (mems)	163
4.4.1. Gia công vi cơ	164
4.4.2. Gia công vi cơ khối	164
4.4.3. Gia công vi cơ trên bề mặt (quang khắc hình hai chiều)	164
4.4.4. Hàn	165
4.4.5. Gia công bằng tia laze	165
4.4.6. Liga	165
4.5. Hệ nano điện cơ (nems)	169
4.5.1. Trục, bánh răng và pittông	169
4.5.2. Động cơ nano	169
Tài liệu tham khảo	171