绪论
摩擦与磨损
?1966/英国 /H.Perer.Jots/
A Report on the Present and Industry’s Needs.
摩擦学,Tribology
相互作用、相对运动表面副的科学及有关技术
?一般定义：关于相对运动中相互作用表面的科学、
技术及有关的实践。
?包括摩擦、磨损和润滑在内的一门跨学科的科学。
? 运动副：低副（面接触）、高副（线、点接触）
? 摩擦副：在运动副中两表面之间产生摩擦、磨损
和润滑等物理现象。
? 摩擦学失效：摩擦副的故障。
? 机器失效报废有 80 %以上是由磨损造成的
摩擦与磨损
常见的摩擦学失效
? 轴承间隙
? 齿轮齿面或凸轮表面
? 运动副的“爬行”
? 摩擦力锁紧联接
? 密封的表面副
? 工作物料对工作部件的摩擦
（如搅拌机叶片、水轮机叶片、球磨机磨球 ……,）
本课程研究内容
? 摩擦学概论,摩擦副接触过程：
概述 赫兹接触理论
? 摩擦副摩擦过程 摩擦副摩损过程
? 摩擦概述 磨损概述
? 摩擦分类 粘着磨损
? 摩擦定律 磨料磨损
? 滑动摩擦 疲劳磨损
? 滚动摩擦 摩擦化学磨损
赫兹接触理论
? 曲面接触问题的理论根据。
如：圆柱体、（椭）球体等曲面
? 把弹性物体的接触问题按照静态弹性接触问
题处理。
? 也适用于摩擦面之间微凸体的接触，但必要
时考虑塑性问题。
赫兹理论的假设
1、互相接触物体是光滑和匀质的。
2、在接触区域仅有弹性变形发生。
3,接触力垂直于结合面
----------------------------------------
? 与接触的表面相比，接触区域很小。
? 将载荷施加时发生在接触区域内的摩擦增大
忽略不计。
赫兹接触理论模型与公式
? 曲面物体弹性接触时的接触面积、最大压应力、
最大剪应力及其距表面距离公式：
? 综合弹性模量 E'：
1/E'=(1-ν12)/E1+(1-ν22)/E2
? 线载荷 FN'=FN/l;
? a,b— 接触区半宽
1.两球体接触区：圆
2.球 -平面接触区：圆
r即 rsp
3.球 -内球面接触区：圆
4.两圆柱体垂直交叉接触区：椭圆
5.两直径相等的圆柱体垂直交叉接
触区：椭圆
6.两平行圆柱体接触区：矩形
7.圆柱体 — 平面接触区：矩形
r即 rc
8.内外平行圆柱体接触区：矩形
9.两任意曲面接触区：椭圆
摩擦概述
? 摩擦力与摩擦现象
? 摩擦系数 f
? 古典摩擦定律,f=F/N
? 影响摩擦阻力的因素：接触表面的运动情况、
外载荷、环境条件（温度、润滑）、表面形
貌、材料性质。
产生摩擦和摩擦阻力的原因？
1、接触点的粘着作用
2、表面微凸体间啮合的机械作用
3、表面间边界膜的剪切作用
4、表面间流体的剪切作用
5、滚动接触中的弹性滞后作用
摩擦与磨损
?1966/英国 /H.Perer.Jots/
A Report on the Present and Industry’s Needs.
摩擦学,Tribology
相互作用、相对运动表面副的科学及有关技术
?一般定义：关于相对运动中相互作用表面的科学、
技术及有关的实践。
?包括摩擦、磨损和润滑在内的一门跨学科的科学。
? 运动副：低副（面接触）、高副（线、点接触）
? 摩擦副：在运动副中两表面之间产生摩擦、磨损
和润滑等物理现象。
? 摩擦学失效：摩擦副的故障。
? 机器失效报废有 80 %以上是由磨损造成的
摩擦与磨损
常见的摩擦学失效
? 轴承间隙
? 齿轮齿面或凸轮表面
? 运动副的“爬行”
? 摩擦力锁紧联接
? 密封的表面副
? 工作物料对工作部件的摩擦
（如搅拌机叶片、水轮机叶片、球磨机磨球 ……,）
本课程研究内容
? 摩擦学概论,摩擦副接触过程：
概述 赫兹接触理论
? 摩擦副摩擦过程 摩擦副摩损过程
? 摩擦概述 磨损概述
? 摩擦分类 粘着磨损
? 摩擦定律 磨料磨损
? 滑动摩擦 疲劳磨损
? 滚动摩擦 摩擦化学磨损
赫兹接触理论
? 曲面接触问题的理论根据。
如：圆柱体、（椭）球体等曲面
? 把弹性物体的接触问题按照静态弹性接触问
题处理。
? 也适用于摩擦面之间微凸体的接触，但必要
时考虑塑性问题。
赫兹理论的假设
1、互相接触物体是光滑和匀质的。
2、在接触区域仅有弹性变形发生。
3,接触力垂直于结合面
----------------------------------------
? 与接触的表面相比，接触区域很小。
? 将载荷施加时发生在接触区域内的摩擦增大
忽略不计。
赫兹接触理论模型与公式
? 曲面物体弹性接触时的接触面积、最大压应力、
最大剪应力及其距表面距离公式：
? 综合弹性模量 E'：
1/E'=(1-ν12)/E1+(1-ν22)/E2
? 线载荷 FN'=FN/l;
? a,b— 接触区半宽
1.两球体接触区：圆
2.球 -平面接触区：圆
r即 rsp
3.球 -内球面接触区：圆
4.两圆柱体垂直交叉接触区：椭圆
5.两直径相等的圆柱体垂直交叉接
触区：椭圆
6.两平行圆柱体接触区：矩形
7.圆柱体 — 平面接触区：矩形
r即 rc
8.内外平行圆柱体接触区：矩形
9.两任意曲面接触区：椭圆
摩擦概述
? 摩擦力与摩擦现象
? 摩擦系数 f
? 古典摩擦定律,f=F/N
? 影响摩擦阻力的因素：接触表面的运动情况、
外载荷、环境条件（温度、润滑）、表面形
貌、材料性质。
产生摩擦和摩擦阻力的原因？
1、接触点的粘着作用
2、表面微凸体间啮合的机械作用
3、表面间边界膜的剪切作用
4、表面间流体的剪切作用
5、滚动接触中的弹性滞后作用
