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1、摩擦学复习大纲第1章 前言1966年，将摩擦、磨损和润滑这三个相互关联的技术归类成一个新学科，称为“摩擦、磨损、润滑学”。与牛津大学字典编辑部协商，建议用Tribos（源于希腊文rubbing 或attrition）+ology构造一个新的词tribology（摩擦学）来表达这门学科的内涵。Jost定义摩擦学是研究作相对运动的相互作用的表面及其有关理论和实践的一门科学技术。1980中国将Tribology暂译为“摩擦学”。发生在相对运动、相互作用表面和表面间的各种行为是摩擦学研究的内容,统称为摩擦学行为.表面的相对运动、相互作用是这些行为的原因,而行为的结果则是人们看到的各种与摩擦学有关的现象
2、.摩擦是本质，磨损是摩擦的结果，润滑是减少摩擦与磨损的有效措施。摩擦学行为有着有害的一面，也有有利的一面。摩擦学学科的三个特点：摩擦学现象的普遍性、问题的严重性、摩擦学知识构成的复杂性摩擦学研究方法的发展：宏观到微观，定性到定量，静态到动态（时变），个别到系统到大系统。第2章 机械系统中的表面和摩擦一个物体经过加工后实际存在的表面即称为实际表面（或称为真实表面）。实际表面是有污染的和粗糙的。表面形貌（Surface topography）是指固体表面的微观几何形状，尤其与沿垂直高度的微观变量有关。实际测量时常为了表达表面的粗糙现象，表面轮廓曲线在高度方向上的放大倍数和探针前进方向上的放大倍数不
3、同，在分析表面轮廓曲线时尤其要注意这一点。垂直方向一般是水平方向的若干（50-100）倍。1.表面的统计特征及有关计算轮廓算术平均中线：在粗糙度测量中，在取样长度内与轮廓走向一致的基准线，由该线划分实际轮廓使上下两边的面积相等。在取样长度内轮廓高度对轮廓算术平均中线的偏离量的称为偏距。偏距的绝对值的算术平均值为轮廓算术平均偏差。 轮廓均方根偏差是以中线为横轴即二次矩或称为二阶中心矩，与基准线的选择有关，反映轮廓偏离基准线的离散程度。在取样长度内轮廓偏距的均方根（root mean square）值为轮廓均方根偏差。2. 固体表面间的实际接触物体在接触表面上的几何投影面积称为名义接触面积An，真
4、实接触面积Ar。计算。ArW/HHert必须满足下列几条基本假设：两接触体在初始接触附近的表面至少二阶连续，由此表面可用微分几何的方法分析；接触是非共形的；小变形。即接触时变形在弹性极限以内，无残余变形；面内不存在切向载荷，即无摩擦；接触副的材料完全弹性；接触材料绝对均匀且各向同性；接触表面之间无介质存在。会运用给出的公式计算。3. 运用塑性指数分析 物理意义。会分析工程实践中的问题。4. 经典摩擦定律 影响因素5. 滑动摩擦理论5.1 粘着摩擦概念和计算公式，产生原因1）表面接触点上具有很高的压力，使接触点发生冷焊或粘着在一起。2）形成的粘着结点在表面相互滑动时会受到剪切作用。3）粘着点的形
5、成和切断，构成了摩擦力的粘着部分。4）如果摩擦副的材料硬度不同，或者表面上有的较硬的突体，硬材料的突体会像犁地一样在较软材料形成犁沟，构成了摩擦力的变形部分。如不考虑这两方面的相互作用，总的摩擦力即这两部分之和，即FF粘着F变形粘着变形粘着摩擦理论表明：摩擦力等于实际接触面积与接点材料剪切强度的乘积。摩擦系数为接点材料的剪切强度与材料屈服应力的比值。摩擦力与表观接触面积无关。摩擦力与法向载荷成正比。这与古典摩擦定律的第一和第二条一致。 ab / H软金属的减摩性。减小粘着摩擦的方法。5.2 犁沟摩擦概念，了解计算公式中的压入深度，产生原因犁沟摩擦理论：摩擦系数与微凸体的顶角有关。会推导。减小犁
6、沟摩擦的方法。p(2/) ctg6. 跃动现象 粘滑（爬行）的防止措施第3章 机械部件的磨损1. 磨损及其描述方法磨损：固体表面和其接触的物体作相对运动时，该固体接触表面物质不断损失、产生残余变形或其他损失的过程。磨损过程引起的材料损耗包括摩擦配副间的材料转移，向环境转移即产生磨屑，形成反应产物。磨损量，线磨损量h、体积磨损量V或质量磨损量，磨损速率，比磨损率，磨损系数2. 宏观磨损规律及其各状态的划分。3 磨损类型粘着磨损：表面特征。粘着磨损与粘着摩擦类似，硬度大，不同材料有利于减小粘着磨损。磨粒磨损：表面特征。微切削。微犁沟。与犁沟类似，硬度要大于磨粒的1.5倍，有利于减小磨粒磨损。要注意
7、磨粒的尺寸与摩擦副间的间隙，太小的磨粒，磨粒磨损作用小；太大，磨粒进入不了间隙；只有当尺寸接近时，磨损严重疲劳磨损：宏观交变应力作用下，振幅也较大，是一种严重的无先兆的磨损形式微动磨损：微小振幅作用下，是上述几种磨损的复合形式。发生部位特征。摩擦化学磨损/腐蚀磨损：空气中氧化磨损是一种正常磨损。腐蚀介质存在下的磨损各类磨损的防护方法。4. 磨损率的计算Archard磨损方程。5.磨损图6. 机械部件的材料选择滑动轴承材料巴氏合金热塑性材料力学和摩擦学特性，摩擦系数与温度的关系。PTFE填充物。第4章 机械部件的摩擦磨损控制（1）润滑剂的选择与润滑设计1. Stribeck 曲线Stribeck
8、曲线的物理意义，区域划分，润滑状态的分类和划分依据。2.润滑剂的性能指标 流体动力粘度与运动粘度，极压性，闪点，水分，杂质3.润滑剂的类型和润滑剂的选择方法润滑油，主要的润滑油品种润滑脂构成与使用润滑油的黏度、随温度、压力的变化 润滑脂和润滑油的供应量固体润滑剂（石墨，二硫化钼，PTFE），添加剂（极压添加剂和抗磨添加剂）及其复合效应4.滑动轴承的流体动压及流体静压润滑 滑动轴承。滑动轴承的润滑形式Reynolds方程的基本假设，简化。边界条件。油膜压力分布的形状。斜面固定瓦推力轴承，阶梯面固定瓦推力轴承 静压润滑 基本概念，基本特点。第5章 机械部件的摩擦磨损控制（2）典型摩擦学系统设计1.表面涂层技术 涂层分类与摩擦学机理 激光表面处理2.耐磨热处理技术感应加热 离子渗氮 复合表面处理激光束、离子束、电子束热处理3.表面织构化表面织构的设计 表面织构的制造技术 激光加工原理，电化学微加工原理，模压原理第6章 典型摩擦学部件的分析、选用与维护1.滚动轴承滚动轴承的摩擦磨损滚动轴承的润滑2.导轨丝杠的摩擦与润滑3.滚珠丝杠的摩擦与润滑4.机械密封的摩擦磨损润滑第7章 机械摩擦学性能测试方法常用摩擦学性能测试方法磨损量测量。摩擦系数测量表面形貌分析润滑油成分分析 机械振动或噪声分析 润滑状态的分析 磨损失效分析10
