祖先们在春秋时代（公元前770~221年）对摩擦、磨损现 象有了一定的了解，并且已经知道采用动物油脂进行润 滑——诗经中相关的记载
西晋时代张华所著《博物志》最早记载了人类使用矿物油 做润滑剂
15世纪，意大利的列奥纳多·达芬奇才开始把摩擦学引入 理论研究的途径
18世纪起摩擦学研究蓬勃兴起，到20 世纪60年代摩擦学 成为一门独立的交叉学科
❖ 磨损的类型：依据近代对磨损的分类可以分为六种类型： 粘着磨损：是指在摩擦过程中，由于粘着点的剪切作用，是
摩擦表面的材料从一个表面脱落或者转移到另一个表面的 磨损现象。一般发生在干摩擦或者边界摩擦表面上。 磨粒磨损：在摩擦过程中，由于外界硬颗粒或摩擦表面上硬 的微凸体引起表面材料脱落的现象。 表面疲劳磨损：摩擦表面在交变载荷的作用，表层材料由于 疲劳而局部剥落，形成麻点或凹坑的现象。一般在固体有 缺陷的地方最先出现。 腐蚀磨损（摩擦化学磨损）：是金属腐蚀和粘着磨损、磨粒 磨损的复合。 微动磨损：是粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损的复合。 冲蚀磨损（侵蚀磨损）
当一个物体在外力作用下沿与它相接触的 另一个物体相对运动时所产生的摩擦。
两接触表面作相对滑动时所产生的摩擦。 接触点具有不同的速度
在外力矩作用下,两物体沿接触面作相对滚 接触点具有相同的速度（速
动时产生的摩擦。
度、大小）
一物体沿接触面法线与另一物体作相对转 动时所产生的摩擦。
两纯净接触表面,在无任何形式的润滑剂存 只有在真空中存在,工程上指
2.正常磨损：即稳定磨损阶段，其磨损率为常量，该阶段在整个磨损过程中所占 的比例越大，说明设备的寿命越长。
（6）摩擦学状态的测试技术与仪器设备
（7）机器设备摩擦学失效状态的在线检测与监控以及 早期预报与诊断
（8）摩擦学数据库与知识库
1.3摩擦学的特点
（1）摩擦学是一门在某些传统学科的基础上综 合发展起来的边缘学科。
（2）摩擦学是一门具有很强应用背景的横断学 科。
（3）摩擦学是一门学科边界还没有完全界定的 新兴学科。随着技术的发展，摩擦学与一些先 进的技术与方法相结合，并且不断地向其他学 科渗透，从而又逐步形成新的学科分支，如摩 擦化学，摩擦学设计以及陶瓷摩擦学、高分子 材料摩擦学等。
2 摩擦
❖ 定义：相互接触的两个物体，在外力作用下发生相对运动或具 有相对运动趋势时，接触面上具有阻止相对运动或具有相对运 动趋势的现象。
V
FA
N
B
P
接触表面间有相对运动，就必然有产生摩擦。 要克服摩擦力，就会消耗一部分动力，从而降低 了机器的效率，而摩擦既有有害的一面，使配合 表面产生磨损，增大配合间隙，影响可靠性和精 度，但是也有有利的一面，利用摩擦来进行车辆 的行驶、机器的变速等。
疲
粘着磨损
劳 磨
损
（
点
蚀
）
磨粒磨损
磨损过程
磨 损 量
1.初期磨损：即磨合阶段，磨合是磨损过程中的非均匀阶段，在整个磨损过程中 所占比例很小，但磨损率很大。在磨合阶段，由于新摩擦副粗糙表面的真实 接触面积很小，应力很大，磨损很快。在良好的工作条件下，经过一段时间 或一定摩擦距离以后，表面逐渐磨平，表面粗糙度减小，过渡到正常磨损阶 段。
通过某种措施减小摩擦,以降低摩擦损失提高机器 对摩擦表面采取减摩
效率的摩擦。
措施。
通过某种措施增大摩擦,以实现特定功能或达到特 如各种制动或摩擦离
种工作要求的摩擦。
合装置。
此外，还有其他分类方法，这里就不再介绍了。
以上各种类型的摩擦，只限于发生在相对运动的两物体接 触界面上，只与接触面有关与固体内部状态无关，统称为 外摩擦。
为了研究摩擦、控制和利用摩擦需要把各种摩 擦现象加以区分。
分类 摩擦类型
定
义
特点
1. 按摩擦副运 动状态分
2. 按摩擦副运 动形式分
3. 按摩擦副表 面润滑状态 分
4.按摩擦副 摩擦特性分
静摩擦
动摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦
转动摩擦
干摩擦 边界摩擦
(润滑) 流体摩擦
(润滑) 混合摩擦
减摩摩擦
增摩摩擦
当一个物体在外力作用下与另一个物体相 静摩擦系数随外力的增大而 接触并产生相对运动趋势时所产生的摩擦。 增大,有一最大值
第三章-摩擦学设计.
1 摩擦学
摩擦学是二十世纪六十年代逐渐形成的一门新兴边缘学科。
摩擦学—Tribology:是希腊语tribod派生而来的。
定义：摩擦学是研究相对运动的相互作用表面及其有关 理论与实践的一门科学技术。
定义中着重强调了“相对运动”和“相互作用”。通俗 来说，摩擦学就是研究相互作用表面在相对运动中过程发生 的摩擦、磨损、润滑现象的一门科学与技术，是摩擦、磨损、 润滑及其有关的实践活动的总称。
实践表明，作相对运动的接触表面在摩擦过程中，将产 生一系列的物理、化学、冶金学、力学等方面的变化，要研 究这一过程和变化，必将涉及数学、物理、化学、力学、冶 金学、机械工程、材料科学、石油化工等多种学科领域。因 而，摩擦学是一门理论性和实践性都很强、综合性边缘学科。
1.1摩擦学发展概况
史前人类的钻木取火
在时所产生的摩擦。
无人为润滑剂的摩擦。
两接触表面间存在一层具有润滑性能的边 不符合流体力学规律的润滑
界膜情况下所产生的摩擦。
油膜称为边界膜。
相对运动的两物体表面完全被一层流体润 摩擦主要发生在接触表面间
滑膜隔开时所产生的摩擦。
的润滑膜内。
半干摩擦
干摩擦与边界摩擦同时发生的混合摩擦。
半流体摩擦 流体摩擦与边界摩擦同时发生的混合摩擦。
应用及研究的领域不断扩大：机械、冶金、生物、地质、 音乐、体育等
1.2摩擦学研究内容
摩擦学研究的基本内容是摩擦、磨损、润滑的原理及其 应用。大体上可以包括一下几点：
（1）摩擦学现象的机理
（2）材料的摩擦学特性
（3）摩擦学元件（包括人体人工关节）的特性与设计 及其摩擦学失效分析
（4）摩擦学材料 （5）润滑材料
由于冲击、拉压、振动和扭曲等，使物体（包括固体、液 体和气体）内部各部分物质之间产生相对运动，而引起内 能消散的现象称为内摩擦。对于固体，内摩擦表现为一种 迟滞或能量损失（如发热）；对于流体来说，内摩擦则表 现为液体或气体的粘性。
3 磨损
❖ 定义：磨损是指相互作用的物体表面在相对运动中，接触 表面层内材料发生转移和损耗的过程。