第四章摩擦磨损及润滑概述
一、基本概念
摩擦(friction)正压力N
摩擦力
切向力F
(frictionforce)V
777777//777
磨损(wear)
——摩擦时，摩擦表面材质损失或转移的现象
润滑(lubrication)——摩擦面添加介质(油
脂等),以减小摩擦、磨损，降低材料消耗，
保证机器可靠工作的现象。
摩擦学(tribology)——研究有关摩擦、磨损、
润滑的一门科学和技术。
二、摩擦
1、分类
①按物体是否有运动分
静摩擦(staticalfriction)
——仅有相对滑动趋势时的摩擦；
动摩擦(kineticfriction)——有相对滑动的摩擦
②按运动形式分
滑动摩擦(slidingfriction)
——两表面以相对滑动为主的摩擦；
滚动摩擦(rollingfriction)
——两表面以滚动为主的摩擦。
③按摩擦界面间的润滑剂情况分
干摩擦(dryfriction)
——不加任何润滑剂的摩擦。塑性变形
流体摩擦(fluidfriction)——摩擦表面被一层
流体隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间
粘性阻力的摩擦；
边界摩擦(boundaryfriction)——两摩擦表面
被吸附在表面的边界膜隔开，其性质取决于
吸附膜性质的摩擦；
混合摩擦(mixedfriction)——上述任何两种及
以上摩擦共存的摩擦。
几种摩擦的界限常以膜厚比来大致估计：
式中：最小公称油膜厚度，μm
Rq?——接触表面轮廓的均方根偏差，
μmR92——接触表面轮廓的均方根偏差，
μm
λ≤1,边界摩擦；
λ=1～3,混合摩擦；
λ3,流体摩擦。
2、干摩擦(dryfriction)
库仑定律：F=fFn
①简单粘着理论
1945年由鲍登(F.P.Bowden)等人提出
摩擦副接触只是部分峰顶接触
真实接触面积A,很小
接触点达到塑性流动
接触点被冷焊在一起
分开结点的力就是摩擦力：F=ATB
②修正粘着理论
接触区域同时存在压应力和切应力，材料的屈
服极限必须由复合应力来确定
Fn的作用ri
切向力FAri+△Ari
节点增长
Bj较软基体的剪切强度极限
OSy较软基体的压缩屈服强度极限
③分子吸引理论
两个界面接触一分子作用
分子键力两个界面发生相对运动
—剪断分子键摩擦力
④分子——机械理论
摩擦力是摩擦面实际接触区内的粘着作用和表
面不平度凸峰的犁刨作用
F=F+Fp=A,tp+Pes
F——摩擦中的粘着分量(粘着阻力)
Fp——摩擦中的机械分量(犁削阻力)
Pe——单位面积的犁沟力
s——犁沟面积
3、边界摩擦(boundaryfriction)
①物理吸附膜
f较低，熔点低，只能在低
速轻载下起润滑作用。
②化学吸附膜
有较低的剪切强度，较高
的熔点，能在较高的速度
和载荷下起润滑作用。
k
多分子边界膜的界擦横型
③化学反应膜
具有低的剪切强度和高的熔点，可在十分恶劣
的条件下起润滑作用。
油性——物理吸附膜、化学吸附膜的润滑性能
极压性——化学反应膜的润滑性能。
4、流体摩擦(fluidfriction)
当润滑油量多到一定程度，形成的油膜厚度大
到超过能将两个表面接触的微凸体完全分开，
此时，没有金属的直接接触，润滑性能取决于
润滑油本身的性质。
5、混合摩擦(mixedfriction)
随着摩擦面间油膜厚度的增大，表面微凸体直
接接触的数量在减少，而油膜承载能力的比重
在加大，有些部位呈现干摩擦，有些部位