第三章 磨擦、磨损及润滑摩擦学 （ Tribology）
§ 3— 1 摩擦摩擦,内摩擦,外摩擦静摩擦,动摩擦金属摩擦副的滑动摩擦：
干摩擦 — 最不利边界摩擦 — 最低要求流体摩擦混合摩擦塑性变形 边界膜弹性变形液体塑性变形 边界膜弹性变形液体塑性变形 边界膜弹性变形液体塑性变形 边界膜弹性变形液体一、干摩擦摩擦理论,库仑公式
nf FfF
新理论：分子 — 机械理论、能量理论、粘着理论简单粘着理论：
B
sy
n
Brf
FAF?
sy
B
n
f
F
F
f
b
a
F n
A ri
二、边界摩擦（边界润滑）
物理吸附膜如图
(a)
(b)
常温、轻载、低速化学吸附膜 中等载荷、速度和温度化学反应膜 重载、高速和高温三、混合摩擦（润滑）
膜厚比 )/(
21lim aa RRh
λ越大，油膜承载比例大，,f越小四、流体摩擦（润滑）
膜厚比 λ >5 全液体摩擦
§ 3— 2 磨损一、典型的磨损过程磨合磨损阶段 稳定磨损阶段 剧烈磨损阶段
I II III
q
t
时间 t
磨损量
q
O
1、磨合磨损过程
2、稳定磨损阶段
3、急剧磨损阶段在一定载荷作用下形成一个稳定的表面粗糙度，
且在以后过程中，此粗糙度不会继续改变，所占时间比率较小经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度，摩擦条件保持相对稳定，磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命经稳定磨损后，零件表面破坏，运动副间隙增大 → 动载振动
→ 润滑状态改变 → 温升 ↑→ 磨损速度急剧上升 → 直至零件失效二,磨损的类型
1、粘着磨损
2、磨粒磨损
3、表面疲劳磨损
4、腐蚀磨损性能指标：
1）粘度 2）油性 3）凝点
4）闪点和燃点 5）极压性能 6）氧化稳定性
2、润滑脂 钙基润滑脂,钠基润滑脂,锂基润滑脂性能指标：
1）针入度 2）滴点 3）安定性
3、固体润滑剂石墨,二硫化钼,氮化硼,蜡,聚氟乙烯,酚醛树脂
§ 3— 3 润滑一、润滑剂及主要性能
1、润滑油 有机油,矿物油,合成油
4、润滑剂的添加二、粘性定律与润滑油的粘度
1、粘性定律
O
y
x
u=v
Bu =0
A
u
1m
1m
1m
F =1N
v =1m/s
y
u
牛顿粘性定律
η—— 流体的动力粘度
2、粘度常用单位
（ 1）动力粘度 η
单位,N·s/m2
1m
1m
1m
F =1N
v =1m/s
（ 2）运动粘度 v
)/(/)( 3mkgsPav
物理单位,cm2/s,— 1St（斯）
（ 3）条件粘度（相对粘度） — 恩氏粘度
3、影响润滑油粘度的主要因素
（ 1）温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低粘度指数 VI
（ 2）压力
pp e 0?
P>10MP时,随 P↑→ηP↑
三、流体润滑简介
1 流体动力润滑液体动力润滑,气体动力润滑
2） 相对速度 v足够大,油楔中有足够的油量实现条件,1） 两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状
F
v v
F
v
F
雷诺方程
2、弹性流体动力润滑
R
2
R
1
v 1
v 2
v 2
v 1
h
min
Oh
0
p
赫兹压力分布弹性流体动力润滑油压分布
x
缩颈
3、流体静力润滑油腔油泵油箱节流器
( 补偿元件 )
节流间隙
(
油膜厚度
)
§ 3— 1 摩擦摩擦,内摩擦,外摩擦静摩擦,动摩擦金属摩擦副的滑动摩擦：
干摩擦 — 最不利边界摩擦 — 最低要求流体摩擦混合摩擦塑性变形 边界膜弹性变形液体塑性变形 边界膜弹性变形液体塑性变形 边界膜弹性变形液体塑性变形 边界膜弹性变形液体一、干摩擦摩擦理论,库仑公式
nf FfF
新理论：分子 — 机械理论、能量理论、粘着理论简单粘着理论：
B
sy
n
Brf
FAF?
sy
B
n
f
F
F
f
b
a
F n
A ri
二、边界摩擦（边界润滑）
物理吸附膜如图
(a)
(b)
常温、轻载、低速化学吸附膜 中等载荷、速度和温度化学反应膜 重载、高速和高温三、混合摩擦（润滑）
膜厚比 )/(
21lim aa RRh
λ越大，油膜承载比例大，,f越小四、流体摩擦（润滑）
膜厚比 λ >5 全液体摩擦
§ 3— 2 磨损一、典型的磨损过程磨合磨损阶段 稳定磨损阶段 剧烈磨损阶段
I II III
q
t
时间 t
磨损量
q
O
1、磨合磨损过程
2、稳定磨损阶段
3、急剧磨损阶段在一定载荷作用下形成一个稳定的表面粗糙度，
且在以后过程中，此粗糙度不会继续改变，所占时间比率较小经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度，摩擦条件保持相对稳定，磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命经稳定磨损后，零件表面破坏，运动副间隙增大 → 动载振动
→ 润滑状态改变 → 温升 ↑→ 磨损速度急剧上升 → 直至零件失效二,磨损的类型
1、粘着磨损
2、磨粒磨损
3、表面疲劳磨损
4、腐蚀磨损性能指标：
1）粘度 2）油性 3）凝点
4）闪点和燃点 5）极压性能 6）氧化稳定性
2、润滑脂 钙基润滑脂,钠基润滑脂,锂基润滑脂性能指标：
1）针入度 2）滴点 3）安定性
3、固体润滑剂石墨,二硫化钼,氮化硼,蜡,聚氟乙烯,酚醛树脂
§ 3— 3 润滑一、润滑剂及主要性能
1、润滑油 有机油,矿物油,合成油
4、润滑剂的添加二、粘性定律与润滑油的粘度
1、粘性定律
O
y
x
u=v
Bu =0
A
u
1m
1m
1m
F =1N
v =1m/s
y
u
牛顿粘性定律
η—— 流体的动力粘度
2、粘度常用单位
（ 1）动力粘度 η
单位,N·s/m2
1m
1m
1m
F =1N
v =1m/s
（ 2）运动粘度 v
)/(/)( 3mkgsPav
物理单位,cm2/s,— 1St（斯）
（ 3）条件粘度（相对粘度） — 恩氏粘度
3、影响润滑油粘度的主要因素
（ 1）温度 润滑油的粘度随着温度的升高而降低粘度指数 VI
（ 2）压力
pp e 0?
P>10MP时,随 P↑→ηP↑
三、流体润滑简介
1 流体动力润滑液体动力润滑,气体动力润滑
2） 相对速度 v足够大,油楔中有足够的油量实现条件,1） 两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状
F
v v
F
v
F
雷诺方程
2、弹性流体动力润滑
R
2
R
1
v 1
v 2
v 2
v 1
h
min
Oh
0
p
赫兹压力分布弹性流体动力润滑油压分布
x
缩颈
3、流体静力润滑油腔油泵油箱节流器
( 补偿元件 )
节流间隙
(
油膜厚度
)
