（2）稳定磨损阶段 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
（3）急剧磨损阶段 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 2、磨损的分类
按破坏的机理： 粘着磨损、接触疲劳磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损。
§4 -1 摩
摩擦分类
V
干摩擦
擦
内摩擦
发生位置Байду номын сангаас
外摩擦
静摩擦
运动情况
动摩擦
1.干摩擦
滑动摩擦 滚动摩擦
干摩擦 边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦
两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯
净金属接触时的摩擦，称为干摩擦。
在机械设计中，通常把不出现显著润滑的摩擦，当作干摩擦处理。
2.边界摩擦
V
两摩擦表面各附有一层极薄的边
4.混合摩擦 两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和液体
摩擦的状态称为混合摩擦。
关于干摩擦理论
机械理论、分子-机械理论、粘附理论、能量理论等
机械理论认为： 摩擦力是两表面凸峰的机械啮合
力的总和，因而可解释为什么表面愈 粗糙，摩擦力愈大。
库仑公式： Ff f Fn
分子-机械理论： 摩擦力是两表面凸峰间的机械啮合力F1和表面分子相互吸引
1m
v(Pa s)/ (k/g m 3)
物理单位：cm2/s，—1St（斯）
蒸馏水在20°C的运动粘度为1cSt；
1)粘附磨损（胶合） 当摩擦表面的不平度凸峰在相互作用的各点产生结点后再 相对滑移时，材料从运动副的一个表面转移到另一个表面，便 形成了粘着磨损。 例如：滑动轴承中的"抱轴"和高速重载齿轮的"胶合"现象。 影响因素：
同类摩擦副材料比异类材料容易粘着；脆性材料比塑性材料 抗粘着能力高，在一定范围的表面粗糙度愈高抗粘着能力愈强， 此外粘着磨损还与润滑剂、摩擦表面温度及压强有关。
影响因素： 摩擦副材料组合、表面光洁度、润滑油粘度以及表面硬度等。
4)冲蚀磨损 有流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒作
用引起的机械磨损。
5)腐蚀磨损 在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质发生化学反应或电化学反 应的磨损称为腐蚀磨损。
影响因素： 周围介质、零件表面的氧化膜及环境温度等。
§4—3 润 滑
（3）合成油，如磷酸酯（低温润滑剂）、硅酸盐酯（高温润 滑剂）、氟化物（耐氧化润滑剂）等，近年来应用面不断拓广。
性能指标： 1）粘度
2）油性 (润滑性)
3）凝点
4）闪点和燃点 5）极压性能
6）氧化稳定性
1、粘性定律
u
y
牛顿流体 内摩擦定律
η——流体的动力粘度
τ--流体的切应力
2、粘度常用单位
2)磨粒磨损（磨损） 从外部进入摩擦面间的游离硬质颗粒或摩擦表面上的硬质凸峰，
在摩擦过程中引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。 影响因素：与摩擦材料的硬度、磨粒的硬度有关。
3)疲劳磨损（点蚀 ) 受变应力的摩擦副，在其表面上形成疲劳点蚀，使小块金
属剥落，这种现象称为疲劳磨损。 常发生在滚动轴承、齿轮、凸轮等零件上。
界膜，两表面仍是凸峰接触的摩擦
(a)
状态称为边界摩擦。
边界摩擦
与干摩擦相比，摩擦状态有
边界油膜
很大改善，其摩擦和磨损程度取 决于边界膜的性质、材料表面机
(b)
械性能和表面形貌。
V
3.液体摩擦 两摩擦表面完全被液体层隔开、表面凸峰
不直接接触的摩擦。
液体摩擦
V
混合摩擦
摩擦是在液体内部的分子之间进行，故摩 擦系数极小。这时的摩擦规律已有了根本的变 化，与干摩擦完全不同。
在摩擦面间加入润滑剂的主要作用是改善摩擦、减轻磨损，
同时润滑剂还能起减振、防锈等作用，液体润滑剂还能带走摩擦热、 污物等。
润滑剂有液体润滑剂、气体润滑剂、润滑脂和固体润滑剂。
1.液体润滑剂
主要有三大类：
（1）矿物油，主要是石油产品，此种油来源充足，稳定性好、 成本低，故应用最广；
（2）动、植物油，其油性好，最适于边界润滑使用，但稳 定性差，来源不足，所以，应用较少；
（1）动力粘度η 单位：N·s/m2
表示速度面积各为1m2的两层流体相距1m时，相对滑动速 度为1m/s，所需要的力为1N，此时流体的粘度为1Pa.s。
1Pa·s = 10P = 1000cP
（2）运动粘度v
工程上把动力粘度η与流体密 度ρ的比值称为运动粘度ν。 记为ν=η/ρ。
F =1N
1m
v=1m/s 1m
f
=Ff FN
=στ′ B Syj=两种金界 属面 基剪 体者 切 中的 强 的压 度 较缩 极 软屈 限服极
§4-2 磨 损
1、磨损曲线（磨损过程）
磨 损 量
时间
磨合阶段
稳定磨损阶段
剧烈磨损阶段
（1）磨合磨损过程 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
B
f Ff B Fn sy
b
但简单粘附理论无法解释高真空中的
Fn a
洁净金属发生摩擦时比常规环境里的摩擦
Ari 系数大得多的现象。
1964年鲍登等人对简单粘附理论 进行修正。
在摩擦情况下，轮廓峰接触区除作用有法向力外，还作用有 切向力，所以接触区同时有压应力和切应力存在。
金属材料的塑性变形取决于压应力和切应力所组成的复合应力作用。
力F2两部分组成，因而这一理论可以解释为什么当表面光滑时，
摩擦力也会很大。 Ff = F1 + F2
这两种理论不能解释能量是如何被消耗的 简单粘着理论：
两金属表面真实接触面积很小，轮廓凸峰接触区的压力很 高，产生塑性变形后，发生粘附现象，形成冷焊结点。当相对 滑动时，将被剪开。
Ff
ArB
Fn
sy
调查显示：我国每年制造汽车消耗的钢材与制造汽车 配件消耗的相比大致相等。
根据美国、英国、德国等国家的统计，与摩擦、磨损有 关方面的花费大约占国民经济年生产总值的2%～7%。
2003年国民经济的生产总值为11694亿元，如果摩擦、磨 损有关方面的花费按占国民经济年生产总值的5%计算，就损 失584.7亿元。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
摩 擦：是相互接触的物体在接触面上发生阻碍相对运动的现象。 磨 损：由于运动副表面的摩擦导致表面材料的逐渐消失或转移。
润 滑：假定在两物体接触界面滑动，其所降低的摩擦的程度。
据统计，人类一次能源大约1/3是消耗于摩擦损失，约 有70%的设备损坏是由于各种形式的磨损而引起的。