摩擦學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

1、 摩擦學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)摩擦學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)摩擦的定義：摩擦的定義：兩個(gè)接觸物體表面在外力兩個(gè)接觸物體表面在外力作用下相互接觸并作相對(duì)作用下相互接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面之間產(chǎn)生的切向運(yùn)接觸面之間產(chǎn)生的切向運(yùn)動(dòng)阻力稱(chēng)為摩擦力，這種動(dòng)阻力稱(chēng)為摩擦力，這種現(xiàn)象就是摩擦?，F(xiàn)象就是摩擦。概述概述2 . 2 . 摩擦的分類(lèi)摩擦的分類(lèi)1. 1. 摩擦按摩擦副運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為：摩擦按摩擦副運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為：靜摩擦靜摩擦：兩物體表面產(chǎn)生接觸，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但：兩物體表面產(chǎn)生接觸，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但 尚未產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦。尚未產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦。 動(dòng)摩擦動(dòng)摩擦：兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間的摩擦。：

2、兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間的摩擦。 2. 2. 按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移特征分類(lèi)：按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移特征分類(lèi)：滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦：兩接觸物體接觸點(diǎn)具有不同速度和：兩接觸物體接觸點(diǎn)具有不同速度和( (或或) )方向時(shí)的摩擦。方向時(shí)的摩擦。 滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦：兩接觸物體接觸點(diǎn)的速度之大小和方向：兩接觸物體接觸點(diǎn)的速度之大小和方向相同時(shí)的摩擦。相同時(shí)的摩擦。 自旋摩擦自旋摩擦：兩接觸物體環(huán)繞其接觸點(diǎn)處的公法線相：兩接觸物體環(huán)繞其接觸點(diǎn)處的公法線相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦。對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦。 3. 3. 按表面潤(rùn)滑狀態(tài)分類(lèi)按表面潤(rùn)滑狀態(tài)分類(lèi)：干摩擦干摩擦：兩表面之間即無(wú)潤(rùn)滑劑又無(wú)濕氣的摩擦。：兩表面之間即無(wú)潤(rùn)滑劑又無(wú)濕氣的摩擦。 邊

3、界摩擦邊界摩擦：邊界膜隔開(kāi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面時(shí)的摩擦。：邊界膜隔開(kāi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面時(shí)的摩擦。 流體摩擦流體摩擦：以流體層隔開(kāi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面時(shí)的摩擦，：以流體層隔開(kāi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面時(shí)的摩擦， 即由流體的粘性阻力或流變阻力引起的摩擦。即由流體的粘性阻力或流變阻力引起的摩擦。 混合摩擦混合摩擦：半干摩擦和半流體摩擦的統(tǒng)稱(chēng)。：半干摩擦和半流體摩擦的統(tǒng)稱(chēng)。 4. 4. Stribeck曲線曲線：不同的摩擦狀態(tài)表現(xiàn)出的摩擦系數(shù)不同，不同的摩擦狀態(tài)表現(xiàn)出的摩擦系數(shù)不同，Stribeck曲線表現(xiàn)了這些摩擦狀態(tài)，曲線表現(xiàn)了這些摩擦狀態(tài)，u、p分別分別表示速度、表示速度、潤(rùn)滑劑粘度潤(rùn)滑劑粘度和和壓力壓力。摩擦的基本特性摩擦的基本

4、特性1.古典摩擦定律古典摩擦定律(稱(chēng)為阿蒙頓稱(chēng)為阿蒙頓- -庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律) ): （1 1）摩擦力和載荷成正比，即摩擦力和載荷成正比，即F=fN。除了在重載。除了在重載荷下實(shí)際接觸面積接近表觀面積外，都是正確的。荷下實(shí)際接觸面積接近表觀面積外，都是正確的。（2）摩擦系數(shù)與（名義）接觸面積無(wú)關(guān)。摩擦系數(shù)與（名義）接觸面積無(wú)關(guān)。一般僅對(duì)一般僅對(duì)具有屈服極限的材料如金屬材料是滿(mǎn)足的，不適于具有屈服極限的材料如金屬材料是滿(mǎn)足的，不適于彈性和粘彈性材料。彈性和粘彈性材料。（3）靜摩擦系數(shù)大于動(dòng)摩擦系數(shù)。靜摩擦系數(shù)大于動(dòng)摩擦系數(shù)。不適于粘彈性材不適于粘彈性材料，盡管改材料究竟是否具有靜摩擦系數(shù)還沒(méi)定論

5、。料，盡管改材料究竟是否具有靜摩擦系數(shù)還沒(méi)定論。（4）摩擦系數(shù)與滑動(dòng)速度無(wú)關(guān)。摩擦系數(shù)與滑動(dòng)速度無(wú)關(guān)。金屬材料基本符合，金屬材料基本符合，粘彈性顯著的彈性材料，與滑動(dòng)速度有關(guān)。粘彈性顯著的彈性材料，與滑動(dòng)速度有關(guān)。2.修正摩擦定律：修正摩擦定律：古典古典摩擦定律長(zhǎng)期作為工程應(yīng)用中的指導(dǎo)法則使用。摩擦定律長(zhǎng)期作為工程應(yīng)用中的指導(dǎo)法則使用。但是，根據(jù)近代的研究，發(fā)現(xiàn)多數(shù)內(nèi)容不完全正確，但是，根據(jù)近代的研究，發(fā)現(xiàn)多數(shù)內(nèi)容不完全正確，必須進(jìn)行修正：必須進(jìn)行修正：（1 1）摩擦力與摩擦力與名義接觸面積名義接觸面積無(wú)關(guān)，與無(wú)關(guān)，與真實(shí)接觸面積真實(shí)接觸面積有有關(guān)，當(dāng)兩者接近時(shí)，即法向壓力很高時(shí)，摩擦力與關(guān)，

6、當(dāng)兩者接近時(shí)，即法向壓力很高時(shí)，摩擦力與法向壓力成非線性關(guān)系，摩擦力增加很快。法向壓力成非線性關(guān)系，摩擦力增加很快。（2）有一定有一定屈服極限屈服極限的材料（如金屬），其摩擦的材料（如金屬），其摩擦力才與（名義）接觸面積無(wú)關(guān)，力才與（名義）接觸面積無(wú)關(guān)，粘彈性材料粘彈性材料的的摩擦力與接觸面積有關(guān)。摩擦力與接觸面積有關(guān)。（3）粘彈性材料的靜摩擦系數(shù)粘彈性材料的靜摩擦系數(shù)不大于不大于動(dòng)摩擦系數(shù)。動(dòng)摩擦系數(shù)。（4）精確測(cè)量表明，摩擦力與滑動(dòng)速度有關(guān)。一精確測(cè)量表明，摩擦力與滑動(dòng)速度有關(guān)。一般，速度對(duì)金屬的摩擦力的影響不像對(duì)粘彈性般，速度對(duì)金屬的摩擦力的影響不像對(duì)粘彈性顯著的彈性體的摩擦力那樣明顯。

7、一般認(rèn)為，顯著的彈性體的摩擦力那樣明顯。一般認(rèn)為，f=F/Nk，k=2/31。1. 1. 摩擦一般特征：摩擦一般特征： 一般壓力與速度下對(duì)確定的摩擦副和環(huán)境氣一般壓力與速度下對(duì)確定的摩擦副和環(huán)境氣氛，摩擦力大體與載荷成比例，可以認(rèn)為摩氛，摩擦力大體與載荷成比例，可以認(rèn)為摩擦系數(shù)為常數(shù)。初步近似，摩擦力與物體面擦系數(shù)為常數(shù)。初步近似，摩擦力與物體面積無(wú)關(guān)。積無(wú)關(guān)。滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦2. 2. 滑動(dòng)摩擦理論：滑動(dòng)摩擦理論：1. 1. 機(jī)械嚙合學(xué)說(shuō)機(jī)械嚙合學(xué)說(shuō) 摩擦是由表面粗糙不平的凸起之間的摩擦是由表面粗糙不平的凸起之間的機(jī)械嚙機(jī)械嚙合合作用的結(jié)果，解釋了作用的結(jié)果，解釋了表面越粗糙，摩擦系數(shù)表面越

8、粗糙，摩擦系數(shù)越大越大的現(xiàn)象，但無(wú)法解釋經(jīng)過(guò)精密研磨的的現(xiàn)象，但無(wú)法解釋經(jīng)過(guò)精密研磨的潔凈潔凈表面的摩擦系數(shù)反而增大表面的摩擦系數(shù)反而增大的現(xiàn)象。該學(xué)說(shuō)的摩的現(xiàn)象。該學(xué)說(shuō)的摩擦系數(shù)擦系數(shù): : f=fi/Ni=F/N=tan是接觸微凸體的傾斜角。是接觸微凸體的傾斜角。2. 2. 分子吸引理論分子吸引理論當(dāng)兩表面的材料分子接近時(shí)，分子之間的吸引作當(dāng)兩表面的材料分子接近時(shí)，分子之間的吸引作用是產(chǎn)生摩擦阻力的假說(shuō)，利用分子力與分子之用是產(chǎn)生摩擦阻力的假說(shuō)，利用分子力與分子之間距離的關(guān)系導(dǎo)出了摩擦系數(shù)與接觸面積成正比：間距離的關(guān)系導(dǎo)出了摩擦系數(shù)與接觸面積成正比：F=f(N+pAr)p為分子引力，為分子

9、引力，Ar為真實(shí)接觸面積為真實(shí)接觸面積3. 3. 分子分子機(jī)械理論機(jī)械理論克拉蓋爾斯基克拉蓋爾斯基1939年提出分子年提出分子-機(jī)械摩擦理論，認(rèn)機(jī)械摩擦理論，認(rèn)為摩擦阻力是由機(jī)械變形抗力和分子引力的綜合，為摩擦阻力是由機(jī)械變形抗力和分子引力的綜合，并非常量，并非常量，用摩擦二項(xiàng)式定律表示：用摩擦二項(xiàng)式定律表示：f=Ar/N+如果如果=b，則分子分量與下述的粘著是一致的。則分子分量與下述的粘著是一致的。金屬的，塑料的金屬的，塑料的=0.060.12=0.0170.06。 4.粘著理論粘著理論（1）概念：概念：在外載荷的作用下，兩表面的微凸體在外載荷的作用下，兩表面的微凸體之間的接觸壓力很大，造成

10、接觸點(diǎn)的之間的接觸壓力很大，造成接觸點(diǎn)的粘著粘著(冷焊冷焊)。當(dāng)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，粘著點(diǎn)被剪斷。如果兩表面的硬當(dāng)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，粘著點(diǎn)被剪斷。如果兩表面的硬度不同，硬的微凸體還會(huì)在軟表面上產(chǎn)生犁溝。度不同，硬的微凸體還會(huì)在軟表面上產(chǎn)生犁溝。剪切力與犁溝作用的總和就構(gòu)成了摩擦阻力剪切力與犁溝作用的總和就構(gòu)成了摩擦阻力:F=Wb/s=F/W=b/sb、s分別是分別是較軟材料較軟材料的的剪切強(qiáng)度極限（或界面剪切強(qiáng)度極限（或界面 剪切強(qiáng)度）和屈服極限。剪切強(qiáng)度）和屈服極限。(2)(2)粘著理論粘著理論基本要點(diǎn)：基本要點(diǎn)：摩擦表面處于塑性接觸狀態(tài)摩擦表面處于塑性接觸狀態(tài): :實(shí)際接觸面只實(shí)際接觸面只占名義面積很小

11、部分，接觸點(diǎn)處應(yīng)力達(dá)到受占名義面積很小部分，接觸點(diǎn)處應(yīng)力達(dá)到受壓屈服極限產(chǎn)生塑性變形后，接觸點(diǎn)的應(yīng)力壓屈服極限產(chǎn)生塑性變形后，接觸點(diǎn)的應(yīng)力不再改變，只能靠擴(kuò)大接觸面積承受繼續(xù)增不再改變，只能靠擴(kuò)大接觸面積承受繼續(xù)增加的載荷。加的載荷?；瑒?dòng)摩擦是粘著與滑動(dòng)交替發(fā)生的躍動(dòng)過(guò)程滑動(dòng)摩擦是粘著與滑動(dòng)交替發(fā)生的躍動(dòng)過(guò)程: :接觸點(diǎn)處于塑性流動(dòng)狀態(tài)，在摩擦中產(chǎn)生瞬接觸點(diǎn)處于塑性流動(dòng)狀態(tài)，在摩擦中產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，使金屬產(chǎn)生粘著，粘著結(jié)點(diǎn)有很強(qiáng)時(shí)高溫，使金屬產(chǎn)生粘著，粘著結(jié)點(diǎn)有很強(qiáng)的粘著力，隨后在摩擦力作用下，粘結(jié)點(diǎn)被的粘著力，隨后在摩擦力作用下，粘結(jié)點(diǎn)被剪切產(chǎn)生滑動(dòng)。剪切產(chǎn)生滑動(dòng)。摩擦力是粘著效應(yīng)和犁溝效應(yīng)產(chǎn)

12、生阻力的總和摩擦力是粘著效應(yīng)和犁溝效應(yīng)產(chǎn)生阻力的總和: :粘粘著結(jié)點(diǎn)的剪切常發(fā)生在軟材料內(nèi)部，造成磨損中著結(jié)點(diǎn)的剪切常發(fā)生在軟材料內(nèi)部，造成磨損中材料的遷移現(xiàn)象。材料的遷移現(xiàn)象。* * * * *兩點(diǎn)說(shuō)明兩點(diǎn)說(shuō)明: :(1)(1)上式表明，摩擦力與載荷成正比，與名義接觸面上式表明，摩擦力與載荷成正比，與名義接觸面積無(wú)關(guān)，摩擦系數(shù)決定于較軟材料的力學(xué)性質(zhì)積無(wú)關(guān)，摩擦系數(shù)決定于較軟材料的力學(xué)性質(zhì). . (2)(2)實(shí)驗(yàn)證明，接觸點(diǎn)上的變形阻力和分子間作用力實(shí)驗(yàn)證明，接觸點(diǎn)上的變形阻力和分子間作用力相比很小，可以忽略不計(jì)。相比很小，可以忽略不計(jì)。b 是黏結(jié)點(diǎn)上分子鍵是黏結(jié)點(diǎn)上分子鍵的剪切強(qiáng)度極限，的

13、剪切強(qiáng)度極限，s 是材料的受壓屈服極限。是材料的受壓屈服極限。（3 3）修正粘著理論：修正粘著理論：結(jié)點(diǎn)增大效應(yīng)：結(jié)點(diǎn)增大效應(yīng)：簡(jiǎn)單粘著理論中分析實(shí)際接觸面積時(shí)簡(jiǎn)單粘著理論中分析實(shí)際接觸面積時(shí), ,只考慮只考慮受壓屈服極限，而計(jì)算摩擦力時(shí)又只考慮剪受壓屈服極限，而計(jì)算摩擦力時(shí)又只考慮剪切強(qiáng)度極限，對(duì)靜摩擦是合理的。對(duì)于滑動(dòng)切強(qiáng)度極限，對(duì)靜摩擦是合理的。對(duì)于滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，由于存在切向力，實(shí)際接觸面積摩擦狀態(tài)，由于存在切向力，實(shí)際接觸面積和接觸點(diǎn)的變形條件都取決于法向載荷產(chǎn)生和接觸點(diǎn)的變形條件都取決于法向載荷產(chǎn)生的壓應(yīng)力和切向力的聯(lián)合作用。實(shí)際接觸面的壓應(yīng)力和切向力的聯(lián)合作用。實(shí)際接觸面積要大于只

14、考慮法向載荷時(shí)的接觸面積。積要大于只考慮法向載荷時(shí)的接觸面積。.表面膜效應(yīng)：表面膜效應(yīng)：當(dāng)摩擦副表面生成氧化膜或被污染形成污染當(dāng)摩擦副表面生成氧化膜或被污染形成污染膜時(shí)，摩擦系數(shù)將降低。污染膜的剪切強(qiáng)度膜時(shí)，摩擦系數(shù)將降低。污染膜的剪切強(qiáng)度較底時(shí)，粘著結(jié)點(diǎn)增長(zhǎng)不明顯。當(dāng)剪切應(yīng)力較底時(shí)，粘著結(jié)點(diǎn)增長(zhǎng)不明顯。當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)到污染膜的剪切強(qiáng)度時(shí)，表面膜被剪斷，達(dá)到污染膜的剪切強(qiáng)度時(shí)，表面膜被剪斷，摩擦副開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，摩擦系數(shù)表示為：摩擦副開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，摩擦系數(shù)表示為：=f/y f界面膜的剪切強(qiáng)度，界面膜的剪切強(qiáng)度， y金屬副的屈服強(qiáng)度，金屬副的屈服強(qiáng)度，只適用與金屬摩擦副。只適用與金屬摩擦副。犁溝效應(yīng)：犁溝效

15、應(yīng)：犁溝效應(yīng)是硬金屬的粗糙峰嵌入軟金屬后，犁溝效應(yīng)是硬金屬的粗糙峰嵌入軟金屬后，在滑動(dòng)中推擠軟金屬，產(chǎn)生塑性流動(dòng)并劃在滑動(dòng)中推擠軟金屬，產(chǎn)生塑性流動(dòng)并劃出一條溝槽。犁溝效應(yīng)的阻力是摩擦力的出一條溝槽。犁溝效應(yīng)的阻力是摩擦力的組成部分，在磨粒磨損和檫傷磨損中，為組成部分，在磨粒磨損和檫傷磨損中，為主要分量。主要分量。（4 4）粘著磨損理論優(yōu)缺點(diǎn)：粘著磨損理論優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：表面膜減摩作用、滑動(dòng)摩擦的躍動(dòng)現(xiàn)象、表面膜減摩作用、滑動(dòng)摩擦的躍動(dòng)現(xiàn)象、膠合磨損機(jī)理、材料轉(zhuǎn)移等。膠合磨損機(jī)理、材料轉(zhuǎn)移等。存在的問(wèn)題：存在的問(wèn)題：（1）摩擦系數(shù)與摩擦系數(shù)與 表面粗糙度無(wú)關(guān)，表面粗糙度無(wú)關(guān)， 不符合實(shí)驗(yàn)結(jié)

16、果。不符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2 2）接點(diǎn)處產(chǎn)生的粘著機(jī)理，至今沒(méi)弄清：接點(diǎn)處產(chǎn)生的粘著機(jī)理，至今沒(méi)弄清： 鮑登鮑登認(rèn)為接點(diǎn)處產(chǎn)生粘著。認(rèn)為接點(diǎn)處產(chǎn)生粘著。 其他：許多情況下，粘著點(diǎn)溫度并不高，不可能其他：許多情況下，粘著點(diǎn)溫度并不高，不可能產(chǎn)生金屬間的擴(kuò)散，粘著力一般很小。產(chǎn)生金屬間的擴(kuò)散，粘著力一般很小。（3 3）假設(shè)接點(diǎn)處產(chǎn)生牢固粘著，實(shí)際壓力去除假設(shè)接點(diǎn)處產(chǎn)生牢固粘著，實(shí)際壓力去除 后，很難測(cè)出粘著力。后，很難測(cè)出粘著力。 接觸點(diǎn)非完全塑性變形，一部分處于彈性接接觸點(diǎn)非完全塑性變形，一部分處于彈性接觸，壓力去除后，彈性變形回彈，破壞了部觸，壓力去除后，彈性變形回彈，破壞了部分粘著結(jié)點(diǎn)。分粘著結(jié)

17、點(diǎn)。（4）無(wú)法解釋脆性材料具有的和金屬材料相無(wú)法解釋脆性材料具有的和金屬材料相似的摩擦性能。似的摩擦性能。（5 5）粘著理論很好解釋了粘著理論很好解釋了“相溶性較大的金相溶性較大的金屬之間容易發(fā)生黏著屬之間容易發(fā)生黏著,摩擦系數(shù)較大摩擦系數(shù)較大”現(xiàn)象現(xiàn)象.對(duì)于大多數(shù)金屬對(duì)于大多數(shù)金屬, b =0.2s ,計(jì)算的摩擦系數(shù)計(jì)算的摩擦系數(shù)為為 0.2左右左右.正常大氣中測(cè)的摩擦系數(shù)都高達(dá)正常大氣中測(cè)的摩擦系數(shù)都高達(dá) 0.5 ,在真空中更高在真空中更高.5.5.機(jī)械機(jī)械粘著粘著犁溝綜合作用理論犁溝綜合作用理論 粘著理論的基礎(chǔ)上提出粘著理論的基礎(chǔ)上提出“機(jī)械機(jī)械粘著粘著犁溝犁溝” 綜合作用的學(xué)說(shuō)：綜合作

18、用的學(xué)說(shuō)： = = d d + + a a + + p p 一般認(rèn)為，犁溝和機(jī)械作用可能大于粘著一般認(rèn)為，犁溝和機(jī)械作用可能大于粘著作用。靜摩擦系數(shù)決定于微凸體的變形的作用。靜摩擦系數(shù)決定于微凸體的變形的機(jī)械作用。機(jī)械作用。 6.6.滑動(dòng)摩擦機(jī)理分析：滑動(dòng)摩擦機(jī)理分析：兩相對(duì)滑動(dòng)表面摩擦系數(shù)是微凸體變形、磨粒和兩相對(duì)滑動(dòng)表面摩擦系數(shù)是微凸體變形、磨粒和微凸體犁溝以及表面粘著綜合作用的結(jié)果，可以微凸體犁溝以及表面粘著綜合作用的結(jié)果，可以把摩擦特性和時(shí)間的關(guān)系分幾個(gè)典型階段描述：把摩擦特性和時(shí)間的關(guān)系分幾個(gè)典型階段描述： （1 1）表面被污染，摩擦系數(shù)主要取決于材料表面被污染，摩擦系數(shù)主要取決于材

19、料組合、表面特性和環(huán)境條件。組合、表面特性和環(huán)境條件。 （2 2）粘著起作用，摩擦系數(shù)開(kāi)始上升，如果粘著起作用，摩擦系數(shù)開(kāi)始上升，如果微凸體斷裂，產(chǎn)生的磨粒將產(chǎn)生犁溝作用，微凸體斷裂，產(chǎn)生的磨粒將產(chǎn)生犁溝作用，使摩擦系數(shù)升高。使摩擦系數(shù)升高。 （3 3）滑動(dòng)表面的磨粒數(shù)增加，犁溝作用增大，滑動(dòng)表面的磨粒數(shù)增加，犁溝作用增大，摩擦系數(shù)急劇上升。摩擦系數(shù)急劇上升。 （4 4）進(jìn)入和離開(kāi)界面的磨粒數(shù)相等時(shí)，摩擦進(jìn)入和離開(kāi)界面的磨粒數(shù)相等時(shí)，摩擦系數(shù)保持不變，即穩(wěn)定摩擦狀態(tài)。系數(shù)保持不變，即穩(wěn)定摩擦狀態(tài)。（5 5）硬表面的微凸體被逐漸磨平，形成光滑硬表面的微凸體被逐漸磨平，形成光滑表面，磨粒不能黏附在

20、光滑的表面，犁溝作表面，磨粒不能黏附在光滑的表面，犁溝作用減弱。同時(shí)微凸體變形也減弱，摩擦系數(shù)用減弱。同時(shí)微凸體變形也減弱，摩擦系數(shù)有所下降。有所下降。（6 6）硬表面的表面粗糙度達(dá)到最佳值，軟表硬表面的表面粗糙度達(dá)到最佳值，軟表面也可能達(dá)到同樣光滑，摩擦系數(shù)趨于平穩(wěn)。面也可能達(dá)到同樣光滑，摩擦系數(shù)趨于平穩(wěn)。（？）（？）如果硬表面不是靜止的，而是相對(duì)于靜如果硬表面不是靜止的，而是相對(duì)于靜表面運(yùn)動(dòng)的，則硬表面將始終是粗糙的，后表面運(yùn)動(dòng)的，則硬表面將始終是粗糙的，后兩個(gè)階段不可能實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)階段不可能實(shí)現(xiàn)。影響滑動(dòng)摩擦的因素影響滑動(dòng)摩擦的因素1.1.摩擦副材料：摩擦副材料：相同金屬或互溶性較大的金相

21、同金屬或互溶性較大的金屬摩擦副摩擦系數(shù)較大；二者之間容易發(fā)生屬摩擦副摩擦系數(shù)較大；二者之間容易發(fā)生粘著，而互溶性差的金屬不易發(fā)生粘著。粘著，而互溶性差的金屬不易發(fā)生粘著。2.2.摩擦副表面特性：摩擦副表面特性： （1 1）表面粗糙度：表面粗糙度：非常粗糙的表面非常粗糙的表面，表面須，表面須越過(guò)另一表面的微凸體，摩擦系數(shù)高。越過(guò)另一表面的微凸體，摩擦系數(shù)高。非常非常光滑的表面光滑的表面摩擦系數(shù)甚至更高：實(shí)際接觸面摩擦系數(shù)甚至更高：實(shí)際接觸面積大，分子作用增強(qiáng)。積大，分子作用增強(qiáng)。在塑性接觸下，在塑性接觸下，實(shí)際實(shí)際接觸面積總是與載荷成正比，表面粗糙度的接觸面積總是與載荷成正比，表面粗糙度的實(shí)際影

22、響并不大。實(shí)際影響并不大。（2 2）表面膜：表面膜：表面膜具有減摩作用，表面膜具有減摩作用， 降低表面分子力的作降低表面分子力的作 用使摩擦副之間的原用使摩擦副之間的原 子結(jié)合力或離子結(jié)合子結(jié)合力或離子結(jié)合 力被較弱的范德華力力被較弱的范德華力 所代替。所代替。表面膜的機(jī)械強(qiáng)度低表面膜的機(jī)械強(qiáng)度低 于基體材料，滑動(dòng)時(shí)于基體材料，滑動(dòng)時(shí) 剪切阻力較小，摩擦剪切阻力較小，摩擦 表面不發(fā)生粘著。表面不發(fā)生粘著。3. 3.滑動(dòng)速度：滑動(dòng)速度：當(dāng)滑動(dòng)速度不引起表面當(dāng)滑動(dòng)速度不引起表面 層性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，摩層性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，摩 擦系數(shù)幾乎與滑動(dòng)速度擦系數(shù)幾乎與滑動(dòng)速度 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。滑動(dòng)速度引起表面層發(fā)滑動(dòng)

23、速度引起表面層發(fā) 熱、變形和化學(xué)變化及熱、變形和化學(xué)變化及 磨損，而顯著影響摩擦磨損，而顯著影響摩擦 系數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，滑動(dòng)系數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，滑動(dòng) 速度的影響主要取決于速度的影響主要取決于 溫度狀況。溫度狀況。4.4.載荷：載荷：通過(guò)接觸面積的大小和變形來(lái)影響摩擦力。一通過(guò)接觸面積的大小和變形來(lái)影響摩擦力。一般情況下，摩擦系數(shù)隨載荷增加而降低，然后般情況下，摩擦系數(shù)隨載荷增加而降低，然后逐漸趨于穩(wěn)定。逐漸趨于穩(wěn)定。5.5.溫度：溫度：金屬摩擦副，溫度升高金屬摩擦副，溫度升高100 100 ，摩擦系數(shù)僅降，摩擦系數(shù)僅降低百分之幾。低百分之幾。由于金屬接點(diǎn)的接觸面積取決于由于金屬接點(diǎn)的接觸面積取決于載

24、荷和屈服壓強(qiáng)：高溫時(shí)，屈服強(qiáng)度降低，接載荷和屈服壓強(qiáng)：高溫時(shí)，屈服強(qiáng)度降低，接點(diǎn)的總面積有所增加，同時(shí)剪切強(qiáng)度下降，使點(diǎn)的總面積有所增加，同時(shí)剪切強(qiáng)度下降，使剪切接點(diǎn)的力（摩擦力）大致保持不變。除非剪切接點(diǎn)的力（摩擦力）大致保持不變。除非高溫使金屬發(fā)生明顯地軟化。高溫使金屬發(fā)生明顯地軟化。 1. 1.滾動(dòng)摩擦定義：滾動(dòng)摩擦定義： 成點(diǎn)接觸或線接觸的兩物體在接觸處的速成點(diǎn)接觸或線接觸的兩物體在接觸處的速 度大小和方向均相同（純滾動(dòng)）時(shí)的滾動(dòng)阻度大小和方向均相同（純滾動(dòng)）時(shí)的滾動(dòng)阻 力矩稱(chēng)為滾動(dòng)摩擦力矩，這種現(xiàn)象稱(chēng)為滾動(dòng)力矩稱(chēng)為滾動(dòng)摩擦力矩，這種現(xiàn)象稱(chēng)為滾動(dòng) 摩擦。摩擦。 引起滾動(dòng)摩擦的因素是多方

25、面的，主要包引起滾動(dòng)摩擦的因素是多方面的，主要包 括接觸處變形的微觀滑移、彈性滯后、塑性括接觸處變形的微觀滑移、彈性滯后、塑性 變形和粘著等變形和粘著等。 滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦2. 2. 滾動(dòng)摩擦形式：滾動(dòng)摩擦形式：（1 1）自由滾動(dòng)）自由滾動(dòng)滾動(dòng)元件沿平面無(wú)約束地作滾動(dòng)元件沿平面無(wú)約束地作直線滾動(dòng)，為最簡(jiǎn)單的滾動(dòng)形式。直線滾動(dòng)，為最簡(jiǎn)單的滾動(dòng)形式。（2 2）具有牽引力的滾動(dòng)）具有牽引力的滾動(dòng)-滾動(dòng)元件受到法向滾動(dòng)元件受到法向載荷和牽引力的作用產(chǎn)生的滾動(dòng)形式。載荷和牽引力的作用產(chǎn)生的滾動(dòng)形式。（3 3）伴隨滑動(dòng)的滾動(dòng)）伴隨滑動(dòng)的滾動(dòng)-幾何形狀造成接觸面幾何形狀造成接觸面上切向速度不等時(shí)，必將伴有滑

26、動(dòng)。上切向速度不等時(shí)，必將伴有滑動(dòng)。3. 3. 滾動(dòng)摩擦系數(shù)滾動(dòng)摩擦系數(shù)（1）有量綱滾動(dòng)摩擦系數(shù)：）有量綱滾動(dòng)摩擦系數(shù)：驅(qū)動(dòng)力矩與法向載荷之比，即：驅(qū)動(dòng)力矩與法向載荷之比，即：=FR/W=W e/W=e（2）無(wú)量綱滾動(dòng)摩擦系數(shù)：）無(wú)量綱滾動(dòng)摩擦系數(shù)：稱(chēng)為滾動(dòng)阻力系數(shù)，數(shù)值上等于驅(qū)動(dòng)力矩稱(chēng)為滾動(dòng)阻力系數(shù)，數(shù)值上等于驅(qū)動(dòng)力矩在單位距離所作的功與法向載荷之比，即：在單位距離所作的功與法向載荷之比，即： =FR/RW=F/W=/R#滾動(dòng)摩擦系數(shù)較小，一般鋼滾動(dòng)摩擦系數(shù)較小，一般鋼鋼的滾鋼的滾 動(dòng)摩擦系數(shù)動(dòng)摩擦系數(shù) =0.0001。4. 4. 滾動(dòng)摩擦機(jī)理滾動(dòng)摩擦機(jī)理（1 1）微觀滑移效應(yīng)）微觀滑移效應(yīng)

27、 雷諾雷諾(Reynolds)滑移：滑移：彈性常數(shù)不同的兩個(gè)物體發(fā)生赫芝接觸并自彈性常數(shù)不同的兩個(gè)物體發(fā)生赫芝接觸并自由滾動(dòng)，作用在每一個(gè)物體界面上的壓力相由滾動(dòng)，作用在每一個(gè)物體界面上的壓力相同，但兩表面上引起切向位移不相等，而導(dǎo)同，但兩表面上引起切向位移不相等，而導(dǎo)致界面的滑移過(guò)程。致界面的滑移過(guò)程。（理解）當(dāng)剛性滾輪沿彈性平面滾動(dòng)時(shí)，在（理解）當(dāng)剛性滾輪沿彈性平面滾動(dòng)時(shí)，在一整周內(nèi)滾輪走過(guò)的距離要小于圓周長(zhǎng)。一整周內(nèi)滾輪走過(guò)的距離要小于圓周長(zhǎng)。（理解）當(dāng)彈性滾輪沿剛性平面滾動(dòng)時(shí)，在（理解）當(dāng)彈性滾輪沿剛性平面滾動(dòng)時(shí)，在一整周內(nèi)滾輪走過(guò)的距離要大于圓周長(zhǎng)。一整周內(nèi)滾輪走過(guò)的距離要大于圓周長(zhǎng)

28、。 Carter-Poritsky-Foppl滑移：滑移：滾動(dòng)接觸面切向力的作用引起的微觀滑移。滾動(dòng)接觸面切向力的作用引起的微觀滑移。兩滾動(dòng)接觸的各點(diǎn)受切向力后，產(chǎn)生的彈性?xún)蓾L動(dòng)接觸的各點(diǎn)受切向力后，產(chǎn)生的彈性變形不同，使接觸面的一部分發(fā)生微觀彈性變形不同，使接觸面的一部分發(fā)生微觀彈性滑移。滑移。Heathcote滑移滑移：幾何形狀的差異，致使接觸點(diǎn)上兩表面的切幾何形狀的差異，致使接觸點(diǎn)上兩表面的切向速度不等，引起的微觀滑移。這種滑移引向速度不等，引起的微觀滑移。這種滑移引起的摩擦阻力，取決于滾動(dòng)體的曲率半徑、起的摩擦阻力，取決于滾動(dòng)體的曲率半徑、材料特性以及表面狀態(tài)等。材料特性以及表面狀態(tài)等

29、。（2 2）彈性滯后效應(yīng)）彈性滯后效應(yīng)接觸時(shí)的彈性變形要消耗能量，脫離接觸時(shí)要釋接觸時(shí)的彈性變形要消耗能量，脫離接觸時(shí)要釋放出彈性變形能。由于材料彈性滯后、松弛效應(yīng)，放出彈性變形能。由于材料彈性滯后、松弛效應(yīng)，釋放的能量小于彈性變形能，兩者之差就是滾動(dòng)釋放的能量小于彈性變形能，兩者之差就是滾動(dòng)摩擦的損耗。摩擦的損耗。粘彈性材料的彈性滯后大，摩擦損粘彈性材料的彈性滯后大，摩擦損失大于金屬。失大于金屬。（3 3）塑性變形效應(yīng)）塑性變形效應(yīng)滾動(dòng)表面接觸應(yīng)力超過(guò)一定限度時(shí)，將首先在表滾動(dòng)表面接觸應(yīng)力超過(guò)一定限度時(shí)，將首先在表面層下的一定深度產(chǎn)生塑性變形，隨載荷的增大，面層下的一定深度產(chǎn)生塑性變形，隨載

30、荷的增大，逐漸擴(kuò)展到表面。塑性變形消耗的能量構(gòu)成了滾逐漸擴(kuò)展到表面。塑性變形消耗的能量構(gòu)成了滾動(dòng)摩擦的損耗。動(dòng)摩擦的損耗。在反復(fù)循環(huán)滾動(dòng)摩擦接觸時(shí)，由在反復(fù)循環(huán)滾動(dòng)摩擦接觸時(shí)，由于硬化等，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜的塑性變形過(guò)程。于硬化等，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜的塑性變形過(guò)程。（4 4）粘附效應(yīng)）粘附效應(yīng)滾動(dòng)接觸粘附效應(yīng)與滑動(dòng)摩擦不同，表面滾動(dòng)接觸粘附效應(yīng)與滑動(dòng)摩擦不同，表面粘著力作用在滾動(dòng)接觸界面的法向，不發(fā)粘著力作用在滾動(dòng)接觸界面的法向，不發(fā)生粘著點(diǎn)剪切、增大等現(xiàn)象。生粘著點(diǎn)剪切、增大等現(xiàn)象。滾動(dòng)粘附力屬范德華力，只作用在微觀滑滾動(dòng)粘附力屬范德華力，只作用在微觀滑移區(qū)內(nèi)的微觀觸點(diǎn)上。在滾動(dòng)接觸區(qū)的后移區(qū)內(nèi)的微

31、觀觸點(diǎn)上。在滾動(dòng)接觸區(qū)的后緣將受拉力而分離，不像滑動(dòng)接觸受剪切緣將受拉力而分離，不像滑動(dòng)接觸受剪切而分離，因此引起的滾動(dòng)阻力很小。而分離，因此引起的滾動(dòng)阻力很小。滾動(dòng)摩擦的粘附分量只占摩擦阻力的很小滾動(dòng)摩擦的粘附分量只占摩擦阻力的很小部分。部分。5 5 滾動(dòng)摩擦力矩的計(jì)算：滾動(dòng)摩擦力矩的計(jì)算： （圓柱體在平面上的滾動(dòng)）（圓柱體在平面上的滾動(dòng)）摩擦阻力摩擦阻力：F=2Wa/3R滾動(dòng)摩擦系數(shù)：滾動(dòng)摩擦系數(shù)： =F/W=2a/3R =2(4W R/ E )1/2/3R滾動(dòng)阻力系數(shù)與滾柱的幾何尺寸、載荷與滾動(dòng)阻力系數(shù)與滾柱的幾何尺寸、載荷與彈性模量有關(guān)。彈性模量有關(guān)。1. 1. 高速摩擦：高速摩擦：航

32、空、化工機(jī)械中，摩擦表面航空、化工機(jī)械中，摩擦表面的滑動(dòng)速度常超過(guò)的滑動(dòng)速度常超過(guò)50m/s50m/s，有時(shí)高達(dá)，有時(shí)高達(dá)600m/s600m/s以以上，此時(shí)接觸面產(chǎn)生大量的摩擦熱，由于滑上，此時(shí)接觸面產(chǎn)生大量的摩擦熱，由于滑動(dòng)速度很高，接觸點(diǎn)的持續(xù)接觸時(shí)間短，瞬動(dòng)速度很高，接觸點(diǎn)的持續(xù)接觸時(shí)間短，瞬時(shí)產(chǎn)生的大量摩擦熱來(lái)不及向內(nèi)部擴(kuò)散，因時(shí)產(chǎn)生的大量摩擦熱來(lái)不及向內(nèi)部擴(kuò)散，因此摩擦熱集中在表面很薄的區(qū)間，使表面溫此摩擦熱集中在表面很薄的區(qū)間，使表面溫度升高，溫度梯度大而容易產(chǎn)生膠合。度升高，溫度梯度大而容易產(chǎn)生膠合。特殊工況的摩擦特殊工況的摩擦2.高溫摩擦學(xué)：高溫摩擦學(xué)：如發(fā)動(dòng)機(jī)、原子反應(yīng)堆和

33、如發(fā)動(dòng)機(jī)、原子反應(yīng)堆和宇航設(shè)備。高溫摩擦?xí)r，各種材料的摩擦宇航設(shè)備。高溫摩擦?xí)r，各種材料的摩擦系數(shù)隨溫度變化趨勢(shì)相同。即摩擦系數(shù)隨系數(shù)隨溫度變化趨勢(shì)相同。即摩擦系數(shù)隨溫度升高，先緩慢降低，然后迅速升高。溫度升高，先緩慢降低，然后迅速升高。摩擦系數(shù)存在最小值，約摩擦系數(shù)存在最小值，約600700左右。左右。（3）低溫摩擦學(xué)：）低溫摩擦學(xué)：工作溫度在工作溫度在0以下。此時(shí)摩擦熱影響很小，以下。此時(shí)摩擦熱影響很小，摩擦材料的冷脆性和組織結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦影響摩擦材料的冷脆性和組織結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦影響最大。最大。（4 4）真空摩擦學(xué)）真空摩擦學(xué)在宇航和真空環(huán)境工作的摩擦副。由于在宇航和真空環(huán)境工作的摩擦副。由于周?chē)?/p>

34、介質(zhì)稀薄，摩擦表面的吸附和氧化周?chē)橘|(zhì)稀薄，摩擦表面的吸附和氧化膜發(fā)生破裂后，難以再生，造成金屬直膜發(fā)生破裂后，難以再生，造成金屬直接接觸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的粘著磨損，真空度接接觸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的粘著磨損，真空度越高，摩擦系數(shù)越大。同時(shí)，真空中無(wú)越高，摩擦系數(shù)越大。同時(shí)，真空中無(wú)對(duì)流散熱現(xiàn)象，摩擦熱難以排出，表面對(duì)流散熱現(xiàn)象，摩擦熱難以排出，表面溫度升高。而且由于真空的蒸發(fā)作用，溫度升高。而且由于真空的蒸發(fā)作用，使液體潤(rùn)滑劑失效。使液體潤(rùn)滑劑失效。邊界摩擦邊界摩擦1 1. .基本概念：基本概念：摩擦界面上存在一層極薄的潤(rùn)滑膜時(shí)產(chǎn)生摩擦界面上存在一層極薄的潤(rùn)滑膜時(shí)產(chǎn)生的摩擦，也稱(chēng)為邊界潤(rùn)滑。的摩擦，也稱(chēng)為邊

35、界潤(rùn)滑。物理、化學(xué)吸附或化學(xué)反應(yīng)膜稱(chēng)為潤(rùn)滑膜，物理、化學(xué)吸附或化學(xué)反應(yīng)膜稱(chēng)為潤(rùn)滑膜，小于小于0.1m0.1m，起到潤(rùn)滑作用。摩擦性能取，起到潤(rùn)滑作用。摩擦性能取決于表面和薄膜的性質(zhì)，不取決于潤(rùn)滑劑決于表面和薄膜的性質(zhì)，不取決于潤(rùn)滑劑的黏度，摩擦摩擦系數(shù)一般在的黏度，摩擦摩擦系數(shù)一般在0.040.15之之間。間。2.2.邊界膜的分類(lèi)：邊界膜的分類(lèi)：（1 1）物理吸附膜：物理吸附膜：分子的吸引力使極性分子定向排列而吸附分子的吸引力使極性分子定向排列而吸附到金屬表面，吸附和脫吸完全可逆，高溫到金屬表面，吸附和脫吸完全可逆，高溫時(shí)脫吸。時(shí)脫吸。 潤(rùn)滑油中具有長(zhǎng)鏈的碳?xì)浠衔锓肿樱跐?rùn)滑油中具有長(zhǎng)鏈的碳

36、氫化合物分子，在金屬表面上形成物理吸附膜，可防止金屬金屬表面上形成物理吸附膜，可防止金屬直接接觸，降低粘著分量。直接接觸，降低粘著分量。如脂肪酸極性如脂肪酸極性分子吸附在金屬表面，形成的脂肪酸膜，分子吸附在金屬表面，形成的脂肪酸膜，可作為滑動(dòng)導(dǎo)軌、輕載的蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑?？勺鳛榛瑒?dòng)導(dǎo)軌、輕載的蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑。（2 2）化學(xué)吸附膜：化學(xué)吸附膜： 潤(rùn)滑劑極性分子與金屬表面化學(xué)結(jié)合形成的吸附潤(rùn)滑劑極性分子與金屬表面化學(xué)結(jié)合形成的吸附膜，吸附和脫吸不完全可逆，高溫下脫吸。潤(rùn)滑膜，吸附和脫吸不完全可逆，高溫下脫吸。潤(rùn)滑油分子受化學(xué)鍵力的作用，而貼附到金屬表面上，油分子受化學(xué)鍵力的作用，而貼附到金屬表面上，就形

37、成了化學(xué)吸附膜。就形成了化學(xué)吸附膜。 硬脂酸硬脂酸十十FeO-FeO-硬脂酸鐵金屬皂膜硬脂酸鐵金屬皂膜 # # 化學(xué)吸附膜剪切強(qiáng)度低，熔點(diǎn)高，適用于中化學(xué)吸附膜剪切強(qiáng)度低，熔點(diǎn)高，適用于中等溫度、速度、載荷。等溫度、速度、載荷。（3 3）化學(xué)反應(yīng)膜：化學(xué)反應(yīng)膜： 化學(xué)反應(yīng)形成的膜?；瘜W(xué)反應(yīng)形成的膜。較高的溫度（較高的溫度（150-150-200200）下，潤(rùn)滑油中的硫、氯、磷與金屬）下，潤(rùn)滑油中的硫、氯、磷與金屬起化學(xué)反應(yīng)，形成化合物，在油與金屬界面起化學(xué)反應(yīng)，形成化合物，在油與金屬界面處形成化學(xué)反應(yīng)膜。處形成化學(xué)反應(yīng)膜。 # # 化學(xué)反應(yīng)膜具有較低的剪切強(qiáng)度和更高化學(xué)反應(yīng)膜具有較低的剪切強(qiáng)度

38、和更高熔點(diǎn)，穩(wěn)定性好，適于高溫、高速、重載的熔點(diǎn)，穩(wěn)定性好，適于高溫、高速、重載的場(chǎng)合。場(chǎng)合。 # # 邊界摩擦?xí)r的摩擦規(guī)律與干摩擦相同，邊界摩擦?xí)r的摩擦規(guī)律與干摩擦相同，只是摩擦系數(shù)小些。只是摩擦系數(shù)小些。3.3.邊界膜結(jié)構(gòu)邊界膜結(jié)構(gòu)(1)(1)邊界膜典型成分邊界膜典型成分潤(rùn)滑油主要成分是碳?xì)浠衔铮仓崾菨?rùn)滑油潤(rùn)滑油主要成分是碳?xì)浠衔?，硬脂酸是?rùn)滑油中常含的一種脂肪酸。中常含的一種脂肪酸。硬脂酸硬脂酸( (C17H2n-1COOH)為長(zhǎng)鏈為長(zhǎng)鏈型極性化合物，一型極性化合物，一端含有極性基團(tuán)端含有極性基團(tuán)(-(-COOH)，能牢固地吸附在金屬能牢固地吸附在金屬表面。離表面越近，吸附能力越

39、強(qiáng)。表面。離表面越近，吸附能力越強(qiáng)。當(dāng)接觸表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一層吸附分子不發(fā)生當(dāng)接觸表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一層吸附分子不發(fā)生 相對(duì)位移，上面的分子之間發(fā)生位移，代替了金相對(duì)位移，上面的分子之間發(fā)生位移，代替了金屬之間的直接接觸，保護(hù)了金屬表面。屬之間的直接接觸，保護(hù)了金屬表面。邊界潤(rùn)滑邊界潤(rùn)滑膜的結(jié)構(gòu)膜的結(jié)構(gòu)（2 2）邊界膜的分子結(jié)構(gòu)邊界膜的分子結(jié)構(gòu)被吸附的分子都具有一個(gè)極性團(tuán)，即分子被吸附的分子都具有一個(gè)極性團(tuán)，即分子中存在一端為正，另一端為負(fù)的偶極。中存在一端為正，另一端為負(fù)的偶極。鏈狀分子成束吸附在固體表面，鏈之間具鏈狀分子成束吸附在固體表面，鏈之間具有內(nèi)聚力，形成一層側(cè)向強(qiáng)度很強(qiáng)的單分有內(nèi)

40、聚力，形成一層側(cè)向強(qiáng)度很強(qiáng)的單分子膜，具有一定的承載能力。子膜，具有一定的承載能力。極性端吸附在金屬表面，并垂直于表面，極性端吸附在金屬表面，并垂直于表面， 整個(gè)鏈狀分子按一定方向排列。整個(gè)鏈狀分子按一定方向排列。4. 4. 邊界摩擦機(jī)理邊界摩擦機(jī)理(1)(1)邊界潤(rùn)滑的接觸，發(fā)生在潤(rùn)滑劑的非極性端之間，邊界潤(rùn)滑的接觸，發(fā)生在潤(rùn)滑劑的非極性端之間， 摩擦力源于邊界膜分子層之間的相互作用。摩擦力源于邊界膜分子層之間的相互作用。(2)(2)由于摩擦副表面粗糙不平，接觸微凸體的壓力很由于摩擦副表面粗糙不平，接觸微凸體的壓力很 大，當(dāng)兩表面相互滑動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)溫度很高，部大，當(dāng)兩表面相互滑動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)溫度很高，部 分邊界膜破壞分邊界膜破壞, ,使金屬直接接觸。使金屬直接接觸。(3)摩擦力為剪斷表面粘著部分的剪切抗力和邊界摩擦力為剪斷表面粘著部分的剪切抗力和邊界膜間的剪切阻力之和：膜間的剪切阻力之和： F=Arb+(1-)f正壓力等于正壓力等于Ars，混合摩擦系數(shù)為：混合摩擦系數(shù)為：m=b+(1-)f/s Ar承擔(dān)載荷總的實(shí)際面積；承擔(dān)載荷總的實(shí)際面積； 總的接觸面積中總的接觸面積中發(fā)生金屬直接接觸部分的百分?jǐn)?shù)；發(fā)生金屬直接接觸部分的百分?jǐn)?shù)； b軟金屬剪軟金屬剪切強(qiáng)度；切強(qiáng)度； f 邊界膜剪切強(qiáng)度；邊界膜剪切強(qiáng)度； s軟體