缸套活塞环摩擦副润滑状况分析

缸套活塞环之间的润滑状态是影响缸套磨损的最重要因素。润滑状态的判断依据是Stribeck曲线。在Stribeck曲线中，使用了一个可以表征润滑状态的量划分各区域，即膜厚比Δ：

式中，hmin——摩擦表面之间的最小油膜厚度；

σ1，σ2——两个接触表面间的粗糙度，即距中心线的均值或均方根。

缸套活塞环的磨损机理是非常复杂的，这种复杂性首先体现在其润滑方式的多样性上。滑动摩擦副润滑状况依据摩擦系数划分为干摩擦、流体润滑、边界润滑、混合润滑。

干摩擦：两个摩擦表面之间无任何润滑剂时，两个物体表面的微小凸起部分直接接触，这种摩擦状态称为干摩擦。虽然金属间的干摩擦系数很大，但在工程实践中并不存在真正的干摩擦，因为暴露在大气中任何零件的表面，不仅会因氧化而形成氧化膜，而且会受到其他润滑剂的污染。在机械设计中，通常把未有经过人为润滑的摩擦状态当作干摩擦处理。

流体润滑：在这种润滑状态下，润滑油膜厚度h和表面综合粗糙度σ的比值在3～5以上，摩擦表面完全被连续的润滑油膜分开，因此一般不会发生磨损。流体润滑通常分为流体动压润滑、流体静压润滑和弹性流体动力润滑。(www.xing528.com)

边界润滑：在不能获得流体动压膜和弹流润滑膜的条件下，润滑油在摩擦副表面之间的粗糙缝里形成极薄的表面膜。

混合润滑：这是在接触面之间同时存在流体润滑和微凸体接触的一种润滑状态。

对缸套而言，各区域润滑状态划分是：中下部以流体润滑为主，上止点附近以边界润滑和混合润滑为主。

根据可压缩流体动力润滑理论，油膜厚度主要取决于润滑油的黏度、相对滑动速度和载荷。也就是说，黏度越高、相对滑动速度越高或载荷越小，其油膜就越厚，摩擦系数也随之越小，而流体润滑阶段随膜厚比增加、摩擦系数增加的原因在于油膜厚度的增加带来内摩擦力的增加。