引言1、摩擦學(xué)定義：摩擦、潤(rùn)滑、磨損、侵蝕等相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相互作用表面的科學(xué)技術(shù)。2、摩擦學(xué)研究?jī)?nèi)容：摩擦、磨損、潤(rùn)滑和表面工程技術(shù)。3，摩擦：兩個(gè)物體的接觸表面抵抗外力引起的接觸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。4、磨損：重點(diǎn)研究和分析不同條件下材料和零件的磨損機(jī)理、發(fā)生規(guī)律和磨損特性。5，潤(rùn)滑：研究各種潤(rùn)滑理論和實(shí)際應(yīng)用，包括流體動(dòng)力潤(rùn)滑、靜態(tài)潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑等。6、表面工程技術(shù)：表面與摩擦學(xué)有機(jī)結(jié)合，解決機(jī)械零件減摩、耐磨、延長(zhǎng)壽命的問題。第一章1，曲面形式：精細(xì)粗糙度、宏粗糙度(即波紋)和宏幾何偏差。2，曲面參數(shù)：(1)算術(shù)平均偏差Ra是一個(gè)采樣長(zhǎng)度lr內(nèi)坐標(biāo)值Z(x)絕對(duì)值的算術(shù)平均。(2)截面輪廓的最大高度Rz是一個(gè)采樣長(zhǎng)度lr內(nèi)的最大截面輪廓峰值高度Zp與最大截面輪廓谷深度Zv之和的高度。(3) rms偏差Rq是采樣長(zhǎng)度lr內(nèi)坐標(biāo)值Z(x)的rms值。3，在液體的情況下，表面內(nèi)所有分子所具有的額外勢(shì)能的總和稱為表面能。表面能越高，附著越容易。4，物理吸附：氣體或液體與固體表面接觸時(shí)，分子或原子相互吸引的作用力產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附，由范德華力維持，溫度越高，吸附量越小。物理吸附膜的特點(diǎn)是吸附和分解吸附具有可逆性，沒有選擇性。5，化學(xué)吸附：極性分子與金屬表面的電子交換，形成吸附在金屬表面的化學(xué)鍵，極性分子定向。化學(xué)吸附比物理吸附穩(wěn)定性高，不完全，具有選擇性。6，粘合：發(fā)生接觸的兩個(gè)表面之間的魅力。7、影響粘合的因素：潤(rùn)濕性，粘合工作，界面張力，親和力。8、金屬表面的實(shí)際結(jié)構(gòu)：(1)外表層：污染層，吸附氣層，氧化層；(2)內(nèi)部表面：硬化層加工，金屬基體。第二章1、固體表面的接觸分類：(1)點(diǎn)接觸和面接觸。(2)彈性接觸(赫茲接觸)，塑料接觸，彈塑性接觸，粘彈性接觸。2，公稱接觸區(qū)域：由兩個(gè)接觸實(shí)體幾何圖元(宏)界面的邊界確定的區(qū)域。3，實(shí)際接觸區(qū)域：兩個(gè)接觸實(shí)體之間傳遞界面力的每個(gè)接觸斑點(diǎn)區(qū)域的總和。影響因素：負(fù)荷的大小，材料的特性，微粗糙度。4、接觸模型：圓柱模型(載荷變化時(shí)接觸區(qū)域保持不變)、圓錐模型(由于具有尖端凸體的可能性較小，因此更接近實(shí)際情況)、形狀對(duì)稱的球體模型(最符合實(shí)際情況)。5，塑料指數(shù)：表面微凸高度分布的標(biāo)準(zhǔn)差；r:微凸體的相當(dāng)曲率半徑；e:復(fù)合彈性系數(shù)；h:材料的經(jīng)度值。1時(shí)，靈活接觸；1、零件接觸點(diǎn)包括塑膠接觸。3、主要是塑料接觸。第三章1，摩擦力的概念：摩擦力表示兩個(gè)互相接觸的物體在外力作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或傾向)時(shí)接觸面之間發(fā)生的切向運(yùn)動(dòng)阻力，這種現(xiàn)象稱為摩擦現(xiàn)象。2、摩擦有害方面：(1)造成大量能源消耗，導(dǎo)致機(jī)械效率下降；(2)摩擦磨損機(jī)器中相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面；(3)摩擦導(dǎo)致摩擦副的工作溫度上升。3、摩擦分類：(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：靜摩擦和動(dòng)摩擦；(2)運(yùn)動(dòng)方式：滑動(dòng)摩擦，滾動(dòng)摩擦，旋轉(zhuǎn)摩擦；(3)潤(rùn)滑狀態(tài)：干摩擦，邊界摩擦，流體力學(xué)摩擦，混合摩擦。4、經(jīng)典摩擦定律：(1)摩擦力與兩個(gè)物體接觸區(qū)域之間的垂直載荷大小成正比；(2)摩擦的大小與名義接觸區(qū)域的大小無關(guān)。(3)靜摩擦總是大于動(dòng)摩擦。(4)摩擦力的大小與接觸面之間的滑動(dòng)速度幾乎無關(guān)。5，極限：(1)摩擦力與垂直負(fù)載成正比。也就是說，摩擦系數(shù)保持不變。如果兩個(gè)接觸物件的發(fā)現(xiàn)負(fù)載特別大，則實(shí)際接觸區(qū)域可能接近表面接觸區(qū)域。摩擦系數(shù)隨實(shí)際接觸面積的增加而增加。(2)摩擦力僅適用于金屬材料，與接觸面積無關(guān)，在完全清潔光滑的表面上不能忽視強(qiáng)分子重力。第二定律不適用于彈性材料。(3)靜摩擦大于動(dòng)摩擦。對(duì)于具有特定屈服限制的材料成立，但對(duì)于粘彈性材料不一定匹配。(4)摩擦力與滑動(dòng)速度無關(guān)。不適用于任何材料，尤其是粘彈性。通常，摩擦力隨著表面相對(duì)滑動(dòng)速度的增加，通過一個(gè)最大值后下降。6、摩擦理論：(1)機(jī)械理論：我認(rèn)為產(chǎn)生摩擦阻力的原因是接觸面上有凹凸不平。摩擦是由表面粗糙、不均勻的機(jī)械驅(qū)動(dòng)作用引起的。(2)分子理論：認(rèn)為摩擦的原因是兩個(gè)物體在表面之間的分子重力場(chǎng)相互作用，表面之間的光滑摩擦力越大。(3)分子-機(jī)械理論：摩擦力不僅取決于克服兩個(gè)接觸面分子的相互作用力，還取決于粗糙微凸體的鼓脹引起的接觸體形態(tài)的扭曲。7、粘合：在外部壓力下，表面的吸力作用于兩個(gè)表面粘合的現(xiàn)象。8、摩擦?xí)r金屬的表面變化(1)幾何體：在摩擦過程中，表面粗糙度會(huì)持續(xù)變化，在正常情況下，具有逐漸變粗或變軟的穩(wěn)定值。這時(shí)稱為平衡粗糙度。(2)表面結(jié)構(gòu)：1加工硬化；2形成變形組織，增加內(nèi)部應(yīng)力。3晶粒細(xì)化，甚至形成貧銹層；4創(chuàng)建二次淬火和二次回火。(3)表面成分：在1表面附近區(qū)域，一種溶質(zhì)元素枯竭，甚至消失；2溶質(zhì)元素以其他方式在表面富集。9、影響摩擦系數(shù)的因素：摩擦構(gòu)件材料特性(互溶度差的金屬摩擦對(duì)的摩擦系數(shù)越小)、負(fù)載(系數(shù)隨著負(fù)載的增加而減少)、滑動(dòng)速度(影響因工作條件而異)、表面粗糙度(干摩擦隨著粗糙度的減少而減少)、表面面膜()10、特殊條件摩擦第四章1，磨損：由于曲面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的曲面材料的損失或轉(zhuǎn)移。2、分類：粘合磨損；磨料磨損；表面疲勞磨損；腐蝕磨損；微動(dòng)磨損(復(fù)合機(jī)理)。3、磨損過程：行駛階段。磨合是磨損過程的不均勻階段，此時(shí)表面形態(tài)發(fā)生變化，表面微凸體相互嚴(yán)重碰撞的概率逐漸減小。穩(wěn)定的磨損階段。摩擦系統(tǒng)得到了初始運(yùn)行結(jié)果的相對(duì)穩(wěn)定的特性，磨損概率保持不變，磨損率小，摩擦過程保持不變?！巴蝗弧蹦p階段。材料的磨損總量達(dá)到一定值時(shí)，摩擦系統(tǒng)的狀態(tài)會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，從而導(dǎo)致摩擦現(xiàn)象發(fā)生重大變化。此時(shí)，材料磨損隨著時(shí)間的推移迅速增加，發(fā)生過程自動(dòng)加速。也就是說，一定間隔的顯著增加會(huì)導(dǎo)致下一次時(shí)間間隔的增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)突然損壞，從而使系統(tǒng)失效。4、粘合磨損定義：摩擦表面相對(duì)移動(dòng)時(shí)，由于粘合效果而形成的粘著點(diǎn)會(huì)發(fā)生剪切破壞。5、機(jī)理：接觸變形機(jī)理和磨削傳遞機(jī)理。粘合磨損是兩個(gè)摩擦物體在垂直力和切向力的結(jié)合作用下產(chǎn)生金屬和金屬的直接接觸和塑性變形，經(jīng)過粘性(冷焊)、剪切逃逸和再粘的循環(huán)過程。6、類型：(1)輕微磨損，(2)摩擦，(3)擦傷和劃痕，(4)逃跑，(5)咬痕。7，影響因素：(1)材料特性，(2)載荷，(3)氧化膜，(4)滑動(dòng)速度，(5)溫度，(6)潤(rùn)滑劑，(7)表面粗糙度8、對(duì)策：(1)選擇互溶度小的摩擦副材料；(2)表面處理改善互溶性和組織結(jié)構(gòu)；(3)減少粗糙度，減少平均壓力。(4)合理選擇潤(rùn)滑劑和添加劑，提高油膜的強(qiáng)度和支撐力。9、磨料磨損定義：摩擦對(duì)表面的硬凸或硬顆粒引起更平滑的表面或雙表面的劃痕、犁皺、擦傷或微切割時(shí)。10、機(jī)制：(1)基于微切削的假設(shè)；(2)主要是疲勞破壞；(3)壓痕的破壞；(4)以中斷為主。(1)認(rèn)為當(dāng)塑料金屬與固定磨料顆粒摩擦?xí)r，金屬表面層內(nèi)會(huì)發(fā)生兩個(gè)過程。1塑料擠出，犁溝刮；2切割金屬形成磨石。(2)金屬相同體積的多個(gè)塑性變形導(dǎo)致金屬疲勞破壞，小顆粒脫離表面，但不排除磨粒直接切割金屬的過程。(3)在磨損過程中，將磨料推到表面，移動(dòng)試樣時(shí)施加的磨料，將金屬表面打磨成凹槽，使金屬表面發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形，在刮傷表面兩側(cè)破壞金屬，產(chǎn)生彈性和塑性變形。(4)認(rèn)為磨料顆粒在金屬表面施加壓力和摩擦?xí)r，壓痕部分的金屬會(huì)發(fā)生變形，磨料擠壓深度達(dá)到臨界深度時(shí)伴隨的擠壓產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力足以產(chǎn)生裂紋。當(dāng)側(cè)面裂縫相交或延伸到曲面時(shí)，材質(zhì)粒子會(huì)脫落并創(chuàng)建磨。11、影響因素：(1)材料的硬度，(2)微結(jié)構(gòu)，(3)加工硬化，(4)材料的斷裂韌性，(5)材料的彈性系數(shù)，(6)磨料硬度，(7)磨料粒度12、預(yù)防：(1)提高金屬材料的硬度；(2)提高強(qiáng)韌性，提高切削能力。(3)表面耐磨性；(4)外部磨料顆粒的入侵防護(hù)(密封、防塵等)13，疲勞磨損：由于應(yīng)力循環(huán)迭代而導(dǎo)致的特殊形式的破壞，不超過材料的彈性極限。14、機(jī)制：(1)楔形理論；(2)微觀觀點(diǎn)侵蝕磨損理論；(3)剝離磨損理論。15、影響因素(1)材料的冶金質(zhì)量，(2)熱處理組織結(jié)構(gòu)，(3)表面層狀態(tài)，(4)表面粗糙度，(5)潤(rùn)滑。16、對(duì)策：(1)提高冶金質(zhì)量，(2)控制馬氏體碳含量，(3)碳化物粒度減小和球形分布，(4)選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑，改善潤(rùn)滑條件，(5)表面處理硬化工藝的合理選擇，(6)17、微動(dòng)磨損：主要特征是摩擦表面有很多磨損產(chǎn)品研磨屑，鋸屑由很多氧化物組成，是復(fù)合磨損。18、對(duì)策：(1)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，(2)改善潤(rùn)滑條件，(3)選擇合適的摩擦副材料。即可從workspace頁面中移除物件。即可從workspace頁面中移除物件。即可從workspace頁面中移除物件。即可從workspace頁面中移除物件。即可從workspace頁面中移除物件。即可從workspace頁面中移除物件。第五章1、潤(rùn)滑的作用：(1)減少摩擦，減少磨損。(2)冷卻；(3)防腐；(4)洗滌效果；(5)密封作用；(6)減震效果。2、分類：(1)流體動(dòng)力潤(rùn)滑，(2)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑，(3)流體靜態(tài)潤(rùn)滑，(4)邊界潤(rùn)滑，(5)氣體潤(rùn)滑，(6)固體潤(rùn)滑。3、流體動(dòng)力潤(rùn)滑：依賴于運(yùn)動(dòng)對(duì)的兩個(gè)滑動(dòng)面的形狀是潤(rùn)滑狀態(tài)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生聚合油楔，從而產(chǎn)生具有足夠壓力分割兩個(gè)表面的流體膜。4，彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑：考慮高壓力下零件的彈性變形和潤(rùn)滑粘度隨壓力的增加而增加影響的潤(rùn)滑。5，邊界潤(rùn)滑：摩擦表面之間的摩擦和磨損取決于表面材料特性和潤(rùn)滑除潤(rùn)滑劑粘度以外的性能。影響因素：(1)溫度，(2)速度，(3)載荷，(4)邊界膜的結(jié)構(gòu)特性。6，材料的耐磨性：通常表示在特定條件下，摩擦對(duì)材料在摩擦過程中抵抗磨損的能力。7、影響鋼耐磨性的因素：(1)碳含量；一般來說，耐磨性隨著碳含量的增加而