第一章绪论（5）
1、摩擦学是研究发生在作相对运动的相互作用的表面上的各种现象的产生、变化、和发展的规律及其应用的一门科学。
2、摩擦学的研究对象是表面（界面）上发生的各种现象。而这种现象的产生只是由于相对运动而引起的表面之间以及表面与环境之间的相互作用。（机械工程中包括：动、静摩擦副，机械制造工艺的摩擦学问题，特殊工况条件下的摩擦学问题）
3、摩擦学研究的基本内容是摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑)的原理及其应用。概括起来有以下八方面：
（1）摩擦学现象的作用机理。（2）材料的摩擦学特性。（3）摩擦学元件(包括人体人工关节)的特性与设计以及摩擦学失效分析。（4）摩擦材料。（5）润滑材料。（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。
4、摩擦学的特点1）是一门在传统学科是基础上综合发展起来的边缘学科2）是一门具有很强应用背景的横断学科3）是一门学科边界还没完全界定的新兴学科
5、摩擦学研究的意义1）是一门能源保护的科学2）摩擦学的发展是工业和科学技术发展的迫切需要3）摩擦学的研究和应用具有巨大的经济意义
第二章固体的表面性质
1、表面的几何形状特征1）微观几何形状误差2）宏观几何形状误差3）中等几何形状误差
2、物体表面力是指两相或两物体相互作用时有助于物体内聚的各种力。按固体晶体结构不同，有离子键力、共价键力、金属键力和范德华力。
3、吸附与固体表面膜
（1）物理吸附膜
（2）化学吸附膜由于极性分子（感应或永久的）有价电子与基体表面的电子发生交换而产生的化学结合力，使极性分子定向地排列在固体表面上形成的吸附现象。
（3）氧化膜
（4）化学反应膜金属表面与润滑油添加剂中的硫、磷、氯等元素发生化学反应，所形成的一种新的化合物膜层。
第三章固体表面的接触特性
1、、接触面积的概念
（1）名义接触面积An 在平面接触下，具有理想光滑面的物体的接触面积（2）轮廓接触面积Ap 物体接触表面上波纹度的波峰因承载而被压扁的区域所形成的面积总和
（3）实际接触面积是指在固／固界面上，直接传递界面力的各个局部实际接触的微观面积△Ari的总和。
2、微凸体模型和接触模型
（1）微凸体模型：1）球形模型；2）柱形模型；3）锥形模型
第四章摩擦
1、按摩擦副的润滑状态分类
（1）干摩擦接触表面无任何润滑剂
（2）边界摩擦这是指在两接触表面上存在一层极薄的边界膜的摩擦。（发动机
中的汽缸与活塞环、凸轮与挺杆以及机床导轨、蜗杆传动中产生的摩擦都属于这类）。
（3）流体摩擦这是指两接触表面被一层连续不断的流体润滑膜完全隔开的摩擦
（4）混合摩擦两接触表面同时存在着流体摩擦、边界摩擦和干摩擦的混合状态时的摩擦。
又可分为半干摩擦（干、边界摩擦）和半流体摩擦（流体、边界摩擦）两种。
2、按照摩擦副的运动形式，可以将摩擦分为以下两大类：
（1）.滑动摩擦两接触表面存在相对滑动的摩擦。
（2）.滚动摩擦两物体沿接触表面滚动时的摩擦。
3、按照摩擦副的运动状态，还可以将摩擦分为以下两种类型：
（1）、静摩擦这是指两接触表面存在微观弹性位移（相对运动趋势），因而还没有产生相对运动的一种摩擦。
（2）、动摩擦两接触表面间存在相对运动时的摩擦。
4、按照摩擦是否发生在同一物体分类
（1）内摩擦同一物体内各部分之间发生的摩擦
（2）外摩擦两个物体的接触表面间发生的摩擦
6、简单粘着理论基本要点
（1）摩擦表面处于塑性接触状态
（2）滑动摩擦是粘着与滑动交替发生的跃动过程
（3）摩擦力是粘着效应和犁沟效应产生阻力的总和
7、摩擦时金属表面特性的变化
1）表面几何形状的变化2）表面结构的变化3）表面成分的变化4）表面膜的变化
8、摩擦因数的影响因素（表面氧化膜、材料性质、载荷、滑动速度、温度、表面粗糙度
第五章磨损原理（15）
机械零件的失效方式（磨损、断裂、腐蚀）
2、磨损的三个主要特征：
（1) 磨损是发生在物体上的一种表面现象。材料内部裂纹引起的材料整体疲劳破坏和断裂不属于磨损的范畴；
（2) 磨损是发生在物体摩擦表面上的一种现象，其接触表面必须有相对运动。单纯的腐蚀和某些高分子材料表面的老化都是在静止表面上发生化学反应(包括氧化)的结果，也不属于磨损的范畴；
（3) 磨损必然产生物质损耗(包括材料转移)，而且它是具有时变特征的渐进的动态过程。因此，不产生材料逐渐损耗的、单纯的塑性变形也不属于磨损的范畴。
5、粘着磨损
(1)、定义在摩擦副中，相对运动的摩擦表面之间，由于粘着现象产生材料转移而引起的磨损，称为粘着磨损。
（2）、过程：⑴载荷、速度小；[⑵载荷、速度较大]；⑶变形、断裂及材料转移；⑷新粘着点产生。
（3）、磨损机理：粘着——破坏——再粘着——再破坏的循环过程
6、磨料磨损在摩擦过程中，由于硬的颗粒或表面硬的突起物引起材料从其表面分离出来的现象
7、磨料磨损的分类（凿削式磨料磨损、碾碎式、擦伤式、二体、三体磨料磨损）
8、磨料磨损的影响因素（材料硬度、材料弹性模量、磨粒尺寸、载荷）
9、表面疲劳磨损摩擦表面材料微体积由于受到交变接触应力的作用，其表面因疲劳而产生物质流失的现象。
10、表面疲劳磨损的影响因素（材质、表面硬度、润滑油的影响）
11、腐蚀磨损材料在摩擦过程中与周围介质发生化学反应或电化学反应而引起的物质表面上损失的现象.
12、冲蚀磨损指流体或固体颗粒以一定的速度和角度冲击物体表面，造成被冲击表面材料损耗的一种磨损形式。
机理：掺混在流体中的固体颗粒对零件的表面进行冲击作用，使材料表面依次产生弹性和塑性变形。塑性变形不能恢复，经过固体颗粒的反复冲击，使材料发生疲劳破坏，造成材料的损失
影响因素;材料的弹性模量、材料的硬度和韧性、材料强度、材料的金相构造、表面粗糙度、制造缺陷
第六章润滑与润滑剂（20）
1、润滑将具有润滑性能的物质加到摩擦面之间形成一层润滑膜，使摩擦面脱离直接接触，从而控制摩擦和减少磨损，以达到延长使用寿命的措施，称为润滑。
2、润滑的作用1）控制摩擦，降低摩擦因数2）减少磨损3）散热，降低温度4）防止腐蚀，保护金属表面5）冲洗作用6）密封作用
3、润滑类型（边界、流体、混合、无润滑）
边界润滑是由液体摩擦过渡到干摩擦过程之前的临界状态，是不光滑表面间发生部分表面接触的润滑状况
流体润滑在摩擦副对偶表面之间，有一层一定厚度（一般在1. 5~2μm以上）的粘性流体润滑膜，由这层润滑膜的压力平衡外载荷，使两对偶表面不直接接触，在两对偶表面作相对运动时，只在流体分子间产生摩擦，这就是流体润滑。（1）、在流体润滑中，根据润滑膜压力产生的方法，润滑方式可分为以下几种: 1）、流体动压润滑：依靠运动副两个滑动表面的形状，在相对运动时产生收敛型油槽，形成具有足够压力的流体膜，从而将表面分隔开的状态。
2）、弹性流体动压润滑：
3）、流体静压润滑
牛顿流体：遵从粘性切应力与剪切率成比例规律的流体
第七章耐磨和减磨材料
1、材料的耐磨性通常指在一定工况条件下，摩擦副材料在摩擦过程中抵抗磨损的能力
2、影响钢耐磨性的因素（含碳量、合金元素、碳化物、金相组织的影响）
3、影响铸铁耐磨性的因素 1）基体组织的影响2）石墨的形状、大小和分布3）化学成分的影响
4、对减磨材料的要求
1）减摩性2）耐磨性3）良好的顺应性和对异物的嵌藏性4）足够的强度5）良好的物理、化学性能6）工艺性好，生产简单，成本低
5、巴氏合金（锡基巴氏合金、铅基巴氏合金）
6、铜合金（锡青铜、铅青铜）
7、侣基合金适用于高速、重载条件下工作的轴承
8、减磨材料的选择
工作条件：速度和负荷的大小与特征、环境介质的特点、润滑条件及摩擦副的结构参数等。
选择轴承材料的依据和轴承设计的工作准则：限制工作单位压力P和单位压力与轴颈周转速度的乘积PV
第八章润滑剂和添加剂
1、润滑剂（固体润滑剂、液体润滑剂、半固体润滑剂）
2、润滑油的作用（润滑作用、冷却和清洗、密封、防腐）
3、日用润滑油的性能指标
（1）、密度在规定温度下润滑油单位体积内所含物质的质量数
（2）、相对密度物质给定温度下的密度与相同温度下水的密度之比
（3）、闪点当火焰接近油蒸气与空气的混合物时，它会闪火（随即熄灭），产生这种现象的最低温度为闪点
（4）、凝点在规定的试验条件下油品液面失去流动性的最高温度
（5）、倾点用来测定原油和深色润滑油低温凝固性能的指标
（6）、酸值控制和反映润滑油精制程度的一项性能指标，也是判定润滑油废弃旧程度的指标
（7）、残碳值反映润滑油精制的深度，控制油品的老化程度的指标
（8）、腐蚀度每平方米面积的金属片所损失的质量
4、润滑脂的优点（耐压性强、缓冲性能好、不易流失、密封性比润滑油好、粘温性能呢好）
5、润滑脂的主要理化性能
（1）、针入度润滑脂在不失去半固态结构状态的情况下，单位面积上所能承受的最大作用力称为剪力极限，它是润滑脂存在形态的受力转折点
（2）、耐水性是表示润滑脂是否被水溶解和乳化的性能，它主要取决于稠化剂的耐水性
6、常用润滑脂（钙基、钠基、钙钠基、铝基、钡基、锂基、石墨钙基润滑脂）
7、油润滑装置（手工给油、滴油、油池、飞溅、油绳、油垫、油杯、油链、强制送油、喷雾润滑装置）
第一章绪论（5） 1、摩擦学研究的理论和实践包括设计和计算、润滑材料和润滑方法，摩擦材料和表面状态以及摩擦故障诊断、监测和预报等。 2、摩擦学的一般定义是：“关于相对运动中相互作用表面的科学、技术及有关的实践”。通常也理解为包括摩擦、磨损和润滑在的一门跨学科的科学。 3、摩擦学研究的对象很广泛，概括说研究摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑)的原理及其应用。概括起来有以下八方面： （1）．摩擦学现象的作用机理。 （2）．材料的摩擦学特性。 （3）．摩擦学元件(包括人体人工关节)的特性与设计以及摩擦学失效分析。 （4）．摩擦材料。 （5）．润滑材料。 （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。 4、摩擦学研究的基本方法 （1）、黑箱法 只知其输入值和输出值，但不知其部结构的系统称为‘黑箱’。 （2）、系统辨识方法： 通过对系统输入－输出数据的测量和处理，以建立系统数学模型的方法，即系统辨识方法。 （3）、相关法 在大量试验数据的基础上，建立材料的摩擦学性能Pt与材料表面组织结构参数Si相关性的函数关系的一种方法，即：F(Pt，S1，S2， )＝0 第二章固体的表面性质（15） 1、表面的几何形状特征 （1）、微观几何形状误差 加工过程固有误差引起表面对设计要求的形状偏差,用表面波纹度、表面粗糙度描述（2）、表面波纹度 切削加工过程中系统有害振动引起的表面波纹（波高h、波距s） 宏观粗糙度h /s≈1：40 ；s一般1~10mm （3）、表面粗糙度 不象波纹度那样有明显的周期性，波距较大、波高较小 实际轮廓 粗糙度 波纹度 表面形貌
一、名词解释（10小题每题2分共20分） 1、表面的几何形状误差类型 答：机械零件的几何形状误差主要有以下三种类型，： （1）微观几何形状误差（2）表面波纹度（3）表面粗糙度也叫微观粗糙度 2、赫兹接触 答：就是指圆弧形物体的接触，如圆柱体、球体等曲面物体的接触。 3、机械理论 17~18世纪初，把固体看成是绝对刚体，摩擦现象的解释完全建立在固体表面的几何概念上，认为摩擦式粗糙不平的表面相互机械作用的结果，故称为机械理论。 4、磨粒磨损 答：磨粒磨损是指在摩擦过程中，由于摩擦表面上硬的微突体或摩擦界面上的硬颗粒而引起材料损耗的一种磨损现象（2分）。 5、微动腐蚀磨损 答：两接触表面间没有宏观的相对运动，由于振幅很小的相对滑动产生的磨损称为微动磨损。如果微动磨损过程中，两表面的化学反应起主要作用时，则可称为微动腐蚀磨损。（2分）6、弹性流体动压润滑 答：考虑了弹性变形及压粘变化对流体动压润滑的影响称为弹性流体动压润滑（2分） 7、润滑油闪点和燃点 答：将润滑油在规定的条件下加热，其蒸气与周围空气混合形成可燃气体，当与火焰接触时，瞬间闪火的最低温度为该油的闪点。（1分）若闪火时间长达5秒，则该温度即为这种润滑油的燃点。（1分） 8、固体润滑剂 答：为防止与保护相互运动的表面不受损害，以及减少摩擦副的摩擦与磨损而在运动表面使用的粉末状或薄膜状的固体物质，即叫固体润滑剂 9、强制润滑 答：用油泵将润滑油等输送到需润滑的机件部位的方法叫强制润滑。 10、摩擦学及摩擦学的研究对象 答：研究发生在作相对运动的表面（界面）上的各种现象产生、变化和发展的规律及其应用的一门科学（1分）。研究对象摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑)的原理及其应用。（1分）。 二、填空题（10小题每题2分共20分） 1、通常所说的表面形状误差是由加工过程的（固有误差）引起的与要求形状的偏差。 2、两个粗糙表面的接触通常是一个（弹性变形）和（塑性变形）并存的混合系统。 3、大气中很少遇到纯净表面，金属表面总有一层膜，它可能是（氧化膜）或（污染膜）。 4、粘着磨损按磨损程度分为（轻微磨损）（涂抹）、（刮伤）、（胶合）和（咬死）五种。 5、在接触疲劳强度的基本准则中，（最大剪应力T max45）准则应用更广泛。 6、机器零件典型磨损过程分为（磨合）阶段、（正常磨损）阶段和（事故磨损）阶段 7、恒量磨损特性的主要参数是（磨损率），经常采用的有(三)种。 8、粘度是液体流动时在液体分子之间的（内摩擦），即流体膜的（剪切阻力）。 9、润滑油的基本构成成分时（基础油）和（添加剂）。 10、润滑脂的基本组分是（基础油）、（稠化剂）、（添加剂）和（稳定剂）。 三、问答题（5小题每题4分共20分） 1、古典摩擦理论有哪几种？ 答：1）机械咬合理论。2）分子吸引理论。3）库仑摩擦定律。
2
触时，瞬间闪火的最低温度为该油的闪点。（1分）若闪火时间长达5秒，则该温度即为这种润滑油的燃点。（1分） 8、固体润滑剂 答：为防止与保护相互运动的表面不受损害，以及减少摩擦副的摩擦与磨损而在运动表面使用的粉末状或薄膜状的固体物质，即叫固体润滑剂 9、强制润滑 答：用油泵将润滑油等输送到需润滑的机件部位的方法叫强制润滑。 10、摩擦学及摩擦学的研究对象 答：研究发生在作相对运动的表面（界面）上的各种现象产生、变化和发展的规律及其应用的一门科学（1分）。研究对象摩擦、磨损(包括材料转移)和润滑(包括固体润滑)的原理及其应用。（1分）。 二、填空题（10小题每题2分共20分） 1、通常所说的表面形状误差是由加工过程的（固有误差）引起的与要求形状的偏差。 2、两个粗糙表面的接触通常是一个（弹性变形）和（塑性变形）并存的混合系统。 3、大气中很少遇到纯净表面，金属表面总有一层膜，它可能是（氧化膜）或（污染膜）。 4、粘着磨损按磨损程度分为（轻微磨损）（涂抹）、（刮伤）、（胶合）和（咬死）五种。 5、在接触疲劳强度的基本准则中，（最大剪应力max 45. ）准则应用更广泛。 6、机器零件典型磨损过程分为（磨合）阶段、（正常磨损）阶段和（事故磨损）阶段 7、恒量磨损特性的主要参数是（磨损率），经常采用的有(三)种。 8、粘度是液体流动时在液体分子之间的（内摩擦），即流体膜的（剪切阻力）。 9、润滑油的基本构成成分时（基础油）和（添加剂）。 10、润滑脂的基本组分是（基础油）、（稠化剂）、（添加剂）和（稳定剂）。 三、 问答题（5小题每题4分共20分） 1、古典摩擦理论有哪几种？ 答：1）机械咬合理论。2）分子吸引理论。3）库仑摩擦定律。 2、如何依据ψ判断表面接触状态？ 答：表面粗糙度Rq 增加时，ψ也增大，表示微凸体接触部分容易过渡到塑性变形。 ψ<0.6―――完全弹性接触（1分） ψ>10―――完全塑性接触（1分） 0.6≤ψ≤10―――弹性和塑性变形同时存在（2分） 3、磨损的定义和特征是什么？ 答：磨损是由于机械作用和(或)化学反应(包括热化学、电化学和力化学等反应)，在固体的摩擦表面上产生的一种材料逐渐损耗的现象，这种损耗主要表现为固体表面尺寸和(或)形状的改变。（2分） 磨损的三个主要特征：1) 磨损是发生在物体上的一种表面现象；2) 磨损是发生在物体摩擦表面上的一种现象，其接触表面必须有相对运动；3) 磨损必然产生物质损耗(包括材料转移)，而且它是具有时变特征的渐进的动态过程。（2分） 4、选择润滑方法时需考虑的因素有哪些？ 答：选择润滑方法时应考虑载荷、速度、摩擦副的运动形式与分布、所选润滑剂的种 类、供给量、机器的结构、精密程度和工作环境等。（1分）
磨损及耐磨材料复习题参考答案 1.固体表面的几何特性通常用（表面波纹度或宏观粗糙度）和（表面粗糙度或微观粗糙度） 来描述。 2.固体表面由于加工过程中的变形及局部加热，表现出不同于基体的物理机械性能，主要 表现在（硬度）、（残余应力）、（组织转变）、（塑性变形）和（微观缺陷）等。 3.固体表面的吸附分为（物理吸附）和（化学吸附）吸附。说明两种吸附的意义（物理吸附 是非常快的可逆过程。被吸附分子保持自己的特性。其与表面的结合属典型的范·德·瓦尔斯力。）（在化学吸附作用下，吸附原子与表面原子（分子）间发生电子交换，相互发生化学作用，从而使吸附表层的结构和化学性质发生变化，形成化合物。）。 4.影响滑动摩擦的主要因素有（金属性质）、（粗糙度）、（温度）、（速度）和（环境气氛与压 力）。 5.摩擦引起的表面效应有（温度效应）、（次表面应力的改变）、（扩散过程的发生）。 6.摩擦后表面的白层组织是由于（塑性流动）、（急冷急热）和（表面反应）三种效应所致。 7.滚动摩擦的机理与模型主要有（微观滑动）、（弹性滞后）、（塑性变形）和（粘着效应）。 8.常见的磨损形式包括（粘着磨损）、（磨料）、（疲劳）、（微动）、（腐蚀）和（冲蚀）。 9.减摩材料主要包括（钢铁）、（非铁合金）和（其他）减摩材料。 10.摩阻材料的主要失效形式为（磨损失效）和（热疲劳开裂）。 11.常见的润滑原理（方式）有那些？说出三种以上常见的固体润滑材料。流体润滑、边界润 滑和固体润滑。石墨、MoS 2、六方氮化硼（h-BN）、原硼酸（H 3 BO 3 ）。 12.说明边界润滑的意义及和流体润滑的差异。所谓边界摩擦（又称边界润滑），是指相对运动的两 表面被极薄的润滑膜(厚度在0.1μm以下)隔开情况下的摩擦。它不同于流体摩擦，因为此时两表面间的摩擦和磨损不是取决于润滑剂的粘度，而是取决于两表面的特性和润滑剂特性。因而能大幅度提高承载能力，扩大使用范围。。而相对于干摩擦来说，边界摩擦具有较低的摩擦系数和磨损量。 13.解释磨损的实质及磨损与摩擦的关系，简要说明磨损的分类。要点：由于机械作用、间 或伴有化学和电的作用，表面相对运动，使材料发生损耗的现象（4）；摩擦是根源（起因），磨损是结果。有摩擦就有磨损（3）；分类：黏着磨损，磨料磨损，疲劳磨损，微动磨损，冲蚀磨损，腐蚀磨损（3）。 14.材料磨损量包括那些？解释相对耐磨性的含义；固体表面的接触面积分为哪3种？An、 Ap、Ar各表示什么。要点：W l ，W v 和W w ；ε=w A ∕w B ;(3) An＝a*b, Ap,轮廓接触面积， Ar，实际接触面积(3)； 15.简要说明金属固体表面结构。固体表面的接触具有什么特点？要点：外表层，氧化膜和吸 附膜或污染膜，内表层，加工硬化层，母材(3)。不连续性和不均匀性。 16.古典摩擦定律的基本内容包括哪些？与近代研究主要有哪些差异？摩擦力与作用于摩擦表 面的法向载荷成正比；摩擦力的大小与名义接触面积无关；静摩擦力大于动摩擦力；摩擦力的大小与滑动速度无关；摩擦力的方向总是与接触表面间的相对运动速度的方向相反。近代研究表明，上述定律与实际情况由许多不符之处。例如：摩擦系数实际上是与材料和环境有关的一个综合特性指数；而且，对于某些极硬或软材料摩擦力与法向载荷不呈线性比例关系。对于弹性材料（如橡胶）或粘弹性材料（如某些聚合物），摩擦力与名义接触面积的大小则存在着某种关系；对于很洁净、光滑的表面，或承受载荷很大时，接触表面间出现强烈的分子吸引力，故摩擦力与名义接触面积成正比。粘弹性材
。
表面的三维形貌图 微凸体微观粗糙度 宏观粗糙度 粗糙表面的二维图 表面上的微小凸起部分称微凸体。如经过抛光研磨等加工，粗糙度显示出各向同性。
实际固体工程 表面特征往往 是以上述三种 几何形状误差 的组合形式出 现的。 4.表面微凸体 用触针式表面轮廓仪可直接测得表面的起伏不平。不过因其高度方向的放大比例远大于平面方向的。故所得图形并不能反映峰谷起伏的实际形状。而用电子显微镜观测到的表面，因其各向放大比例相等而比较真实。 由电子显微镜观测到的图形可以看到，表面上的峰与谷实际上是比较平缓的，因此人们通常取微凸体为近似的半球状、锥状或柱状来进行几何因正态分布曲线高度Z i 微凸体的高度分布曲线 凡经过一般机械加工的表 面，其微凸体高度的分布通 常接近于正态分布（高斯分 ∞±正态分布曲线理论上应延伸到处。 的范围内已包括了99.5％的高度（σ为分布的标准差）。
根据固体物理的观点，结晶固体表面是晶体
在两个方向延伸的缺陷成为面缺陷，也称为 金属一般是多晶体，它是有许多晶粒组成，因而存在晶粒边界面。晶界面就是一种面缺陷。此外由两个不同相之间形成的相界面也是一种面 表面结构缺陷模型立方晶系中几个可能滑移的晶面 三、金属表面层的结构组成 金属表面层一般由金属表面以上的外表
内表面层主要是在加工过程中形成的冷硬层和变形层。 是在表面加工时，由于表面分 子层熔化和流动而形成的一种非结晶层或具有非常 细的一层结晶组织（厚度约0.1μm）。 变形层是由于表面加工产 生的弹性变形和塑性变形， 以及局部高温使晶格扭曲变 形而形成的一种加工硬化层 界面是固、液、气三 相中的两个物相之间相接 触的交接部分。它不是一 个简单的几何平面，而是 从某一物相过渡到另一物 相的界面区或称界面相。 有一定的厚度（约几个分子厚）； 有与相邻的本体相完全不同的结构 一般宏观界面有五种类型，由于气体 与气体可以完全混合，因而在气体之 间一般不存在稳定的界面。
内蒙古科技大学考试标准答案及评分标准 课程名称：摩擦、磨损与润滑考试班级：机械09—1-9 ： 一．名词解释（10小题每题2分共20分） 1．答：磨粒磨损是指在摩擦过程中，由于摩擦表面上硬的微突体或摩擦界面上的硬颗粒而引起材料损耗的一种磨损现象。 2．答：所谓赫兹接触指得是圆弧形物体的接触。这一理论将弹性物体的接触问题转化为静态问题处理，并假设①材料完全弹性②表面光滑③接触物体没有相对滑动④接触物体不传递切向力。 3．答：固体表面形貌的含义：是指描述固体表面特征的量，又称表面图形，表面结构、表面粗糙度或表面光洁度，它是研究固体表面几何形状的细节。 4．答：指两摩擦表面之间存在着一层与工作介质性质不同的薄膜——边界膜的摩擦润滑状态。 5．答：指向润滑部位供给润滑油的一系列给、排油及其附属装置的总称。 6．答：为了改善和提高润滑剂的性能，或使之获得某种新的性能而添加到润滑剂中的化学物质。 7．答：粘着原理认为，在载荷作用下两表面接触时，某些接触点的单
位压力很大产生的塑性变形，致使这些点形成冷焊结点。当摩擦副滑动时，克服摩擦阻力的切向里必须首先剪开结点，与此同时还要克服犁沟阻力。因此摩擦力为两种阻力之合。 8．答：滚动体不传递或传递很小的切向力沿另一个表面滚动，称为自由滚动。 9．答：滚动摩擦是指在力矩作用下，物体沿接触表面滚动时的摩擦。10．答：是指由含有减磨剂、抗氧剂等多效添加剂，以精制石油润滑油或合成油作为基础油，用锂基，复合锂基或聚尿化合物等稠化剂制成的。 二．填空（10个空每空2分共20分） 1．疲劳；2．磨损；3．内摩擦；4．不断损失；5．化学方法；6．矿物油；7．微观滑动、弹性滞后、塑性变形、粘着效应； 三．问答（8小题每题2.5分共20分） 1．答：（1）油润滑；（2）脂润滑；（3）固体润滑(低速、高低温、真空、辐射、腐蚀)；（4）气体润滑。 2．答：（1）粘着磨损或粘附磨损；（2）磨料磨损或磨粒磨损；（3）疲劳磨损或表面疲劳磨损；（4）腐蚀磨损或摩擦－化学磨损。（5）其他。包括侵蚀磨损或冲蚀磨损和微动磨损等。
表面摩擦与磨损 一、摩擦与磨损的定义 摩擦的定义是:两个相互接触的物体在外力的作用下发生相对运动或者相对运动趋势时,在切相面见间产生切向的运动阻力,这一阻力又称为摩擦力。磨损的定义是:任一工作表面的物质,由于表面相对运动而不断损失的现象。 据估计消耗在摩擦过程中的能量约占世界工业能耗的30%。在机器工作过程中，磨损会造成零件的表面形状和尺寸缓慢而连续损坏，使得机器的工作性能与可靠性逐渐降低，甚至可能导致零件的突然破坏。人类很早就开始对摩擦现象进行研究，取得了大量的成果，特别是近几十年来已在一些机器或零件的设计中考虑了磨损寿命问题。在零件的结构设计、材料选用、加工制造、表面强化处理、润滑剂的选用、操作与维修等方面采取措施，可以有效地解决零件的摩擦磨损问题，提高机器的工作效率，减少能量损失，降低材料消耗，保证机器工作的可靠性。 二、摩擦的分类及评价方法 在机器工作时，零件之间不但相互接触，而且接触的表面之间还存在着相对运动。从摩擦学的角度看，这种存在相互运动的接触面可以看作为摩擦副。有四种摩擦分类方式：按照摩擦副的运动状态分类、按照摩擦副的运动形式分类、按照摩擦副表面的润滑状态分类、按照摩擦副所处的工况条件分类。这里主要以根据摩擦副之间的状态不同分类，摩擦可以分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦，如图2－1所示。 图2-1 摩擦状态
1、干摩擦 当摩擦副表面间不加任何润滑剂时，将出现固体表面直接接触的摩擦（见图2-1a），工程上称为干摩擦。此时，两摩擦表面间的相对运动将消耗大量的能量并造成严重的表面磨损。这种摩擦状态是失效，在机器工作时是不允许出现的。由于任何零件的表面都会因为氧化而形成氧化膜或被润滑油所湿润，所以在工程实际中，并不存在真正的干摩擦。 2 、边界摩擦 当摩擦副表面间有润滑油存在时，由于润滑油与金属表面间的物理吸附作用和化学吸附作用，润滑油会在金属表面上形成极薄的边界膜。边界膜的厚度非常小，通常只有几个分子到十几个分子厚，不足以将微观不平的两金属表面分隔开，所以相互运动时，金属表面的微凸出部分将发生接触，这种状态称为边界摩擦（见图2-1b）。当摩擦副表面覆盖一层边界膜后，虽然表面磨损不能消除，但可以起着减小摩擦与减轻磨损的作用。与干摩擦状态相比，边界摩擦状态时的摩擦系数要小的多。 在机器工作时，零件的工作温度、速度和载荷大小等因素都会对边界膜产生影响，甚至造成边界膜破裂。因此，在边界摩擦状态下，保持边界膜不破裂十分重要。在工程中，经常通过合理地设计摩擦副的形状，选择合适的摩擦副材料与润滑剂，降低表面粗糙度，在润滑剂中加入适当的油性添加剂和极压添加剂等措施来提高边界膜的强度。 3 、流体摩擦 当摩擦副表面间形成的油膜厚度达到足以将两个表面的微凸出部分完全分开时，摩擦副之间的摩擦就转变为油膜之间的摩擦，这称为流体摩擦（见图2－1c）。形成流体摩擦的方式有两种：一是通过液压系统向摩擦面之间供给压力油，强制形成压力油膜隔开摩擦表面，这称为流体静压摩擦；二是通过两摩擦表面在满足一定的条件下，相对运动时产生的压力油膜隔开摩擦表面，这称为流体动压摩擦。流体摩擦是在流体内部的分子间进行的，所以摩擦系数极小。 4 、混合摩擦 当摩擦副表面间处在边界摩擦与流体摩擦的混合状态时，称为混合摩擦。在一般机器中，摩擦表面多处于混合摩擦状态（见图2－1d）。混合摩擦时，表面间的微凸出部分仍有直接接触，磨损仍然存在。但是，由于混合摩擦时的流体膜厚度要比边界摩擦时的厚，减小了微凸出部分的接触数量，同时增加了流体膜承载的比例，所以混合摩擦状态时的摩擦系数要比边界摩擦时小得多。 三、磨损的分类及评价方法 摩擦副表面间的摩擦造成表面材料逐渐地损失的现象称为磨损。零件表面磨损后不但会影响其正常工作，如齿轮和滚动轴承的工作噪声增大，而承载能力降
一．名词解释 1．答：所谓赫兹接触指得是圆弧形物体的接触。这一理论将弹性物体的接触问题转化为静态问题处理，并假设①材料完全弹性②表面光滑③接触物体没有相对滑动④接触物体不传递切向力。 2．答：固体表面形貌的含义：是指描述固体表面特征的量，又称表面图形，表面结构、表面粗糙度或表面光洁度，它是研究固体表面几何形状的细节。3．答：摩擦副相对运动时由于固相焊合的作用接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面的现象。 4．答：是指由含有减磨剂、抗氧剂等多效添加剂，以精制石油润滑油或合成油作为基础油，用锂基，复合锂基或聚尿化合物等稠化剂制成的。5．答：指两摩擦表面之间存在着一层与工作介质性质不同的薄膜——边界膜的摩擦润滑状态。 6．答：指向润滑部位供给润滑油的一系列给、排油及其附属装置的总称。7．答：滚动物体不传递或传递很小的切向力沿另一个表面滚动，称为自由滚动。 8．答：为了改善和提高润滑剂的性能，或使之获得某种新的性能而添加到润滑剂中的化学物质。 9．答：粘着原理认为，在载荷作用下两表面接触时，某些接触点的单位压力很大产生的塑性变形，致使这些点形成冷焊结点。当摩擦副滑动时，克服摩擦阻力的切向里必须首先剪开结点，与此同时还要克服犁沟阻力。因此摩擦力为两种阻力之合。 10．答：滚动摩擦是指在力矩作用下，物体沿接触表面滚动时的摩擦。二．填空 1．疲劳；2．磨损；3．内摩擦；4．粘温特性；5．化学方法；6．矿物油；7．线磨损、体积磨损、重量磨损、磨损率、相对磨损率；8．不断损失；9．工作条件、摩擦副的结构条件、其他因素；10．微观滑动、弹性滞后、塑性变形、粘着效应；三．问答 1．答：分为粘着摩擦、磨料摩擦、疲劳摩擦、腐蚀摩擦、微动摩擦、冲蚀摩擦、气蚀摩擦。
摩擦学原理与润滑技术 试题 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
摩擦学原理复习题整理 1.简述摩擦种类及机理 2.简述磨损种类及机理 1.答：摩擦的分类: 按摩擦副的运动状态：动摩擦，静摩擦 按摩擦副的运动形式：滚动摩擦，滑动摩 按摩擦副的润滑状态：干摩擦，流体摩擦，边界摩擦，混合摩擦 摩擦产生机理： 1）机械啮合理论：摩擦力源于接触面的粗糙程度。相互接触的两物体粗糙的峰相互啮合、碰撞以及产生的塑性或弹性变形，特别是硬的粗糙峰嵌入软表面后在滑动过程中产生的形变会引起较大的摩擦力。 2） 3）分子作用理论：这种理论认为由于分子的活动性和分子作用力使固体粘附在一起而产生滑动阻力。被称为粘着效应。 3）粘着理论：人们从机械——分子联合作用的观点出发建立了粘着理论。 2.答：磨损种类：点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损、粘着磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、磨料磨损。 磨损产生机理： 1）磨粒磨损机理：微观切削、挤压剥落、疲劳破坏 2）粘着磨损机理：通常摩擦表面的实际接触面积只有表观面积的~%。对于重载高速摩擦副，接触峰点的表面压力有时可达5000MPa，并产生1000度以上的瞬现温度。而由于摩擦副体积远大于接触峰点，一旦脱离接触，峰点温度便迅速下降，一般局部高温持续时间只有几个毫秒。摩擦表面
处于这种状态下，润滑油膜、吸附膜或其他表面膜将发生破裂，使接触峰点产生粘着，随后在滑动中粘着结点破坏。这种粘着、破坏、再粘着的交替过程就构成粘着磨损。 弹性流体动力润滑和流体动压润滑分别适用于什么情况。 两个作相对运动物体的摩擦表面,用借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开,由流体膜产生的压力来平衡外载荷, 称为流体动力润滑。所用的粘性流体可以是液体(如润滑油) ,也可以是气体(如空气等), 相应地称为液体动力润滑和气体动力润滑。流体动力润滑的主要优点是,摩擦力小, 磨损小,并可以缓和振动与冲击。 流体动力润滑通常研究的是低副接触受润零件之间的润滑问题,把零件摩擦表面视作刚体,并认为润滑剂的粘度不随压力而改变。可是在齿轮传动、滚动轴承、凸轮机构等高副接触中, 两摩擦表面之间接触压力很大,摩擦表面会出现不能忽略的局部弹性变形。同时, 在较高压力下,润滑剂的粘度也将随压力发生变化。弹性流体动力润滑理论是研究在相互滚动或伴有滑动的滚动条件下, 两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质,把计算在油膜压力下摩擦表面的变形的弹性方程、表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程与流体动力润滑的主要方程结合起来,以求解油膜压力分布、润滑膜厚度分布等问题。 表面的几何形状误差类型 答：机械零件的几何形状误差主要有以下三种类型： （1）微观几何形状误差（2）表面波纹度（3）表面粗糙度也叫微观粗糙度 （2） 赫兹接触 答：就是指圆弧形物体的接触，如圆柱体、球体等曲面物体的接触。 微动腐蚀磨损 答：两接触表面间没有宏观的相对运动，由于振幅很小的相对滑动产生的磨损称为微动磨损。如果微动磨损过程中，两表面的化学反应起主要作用时，则可称为微动腐蚀磨损。 弹性流体动压润滑 答：考虑了弹性变形及压粘变化对流体动压润滑的影响称为弹性流体动压润滑 固体润滑剂
第二章摩擦、磨损及润滑概述 一、教学目标 (一）能力目标 1.会分析摩擦副类型，会选择润滑方式及润滑剂类型 2.会选择密封方式 (二)知识目标 1.掌握摩擦副分类及基本性质、磨损过程及润滑的类型及润滑剂类型 2.掌握密封方式的选择 二、教学内容 1.摩擦与磨损 2.润滑 3.密封方法及装置 三、教学的重点与难点 (一）重点 1.润滑方式及润滑剂类型的选择。 2.密封方法的确定。 (二)难点 密封方法的确定。 四、教学方法与手段 应用工程实例讲解，总结归纳式教学。 2.1 摩擦与磨损 随着现代科学技术的发展，对摩擦、磨损的研究已经形成一门新的学科领域——摩擦学。为了节约能源、提高效率及延长机械零件的寿命，润滑是必不可少的。 摩擦：两接触的物体在接触表面间相对运动或有相对运动趋势时产生阻碍其发生相对运动的现象叫摩擦 磨损：由于摩擦引起的摩擦能耗和导致表面材料的不断损耗或转移，即形成磨损。使零件的表面形状与尺寸遭到缓慢而连续破坏→精度、可靠性↓效率↓直至破坏。 润滑：减少摩擦、降低磨损的一种有效手段。 2.1.1 摩擦及其分类
按运动状态，摩擦分静摩擦和动摩擦。 根据摩擦面间存在润滑剂的状况，摩擦分干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦。(如图所示)。 1、干摩擦 两摩擦表面直接接触，不加入任何润滑剂的摩擦。 干摩擦状态产生较大的摩擦功耗及严重的磨损，因此应严禁出现这种摩擦。 2、液体摩擦 摩擦表面间的润滑膜厚度大到足以将两个表面的轮廓完全隔开时，即形成了全液体摩擦，是理想摩擦状态。 3、边界摩擦 两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，使其处于干摩擦和液体摩擦之间的状态。边界膜起润滑作用。 4、混合摩擦 处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态。 2.1.2 磨损及其过程 磨损是摩擦的直接结果，使材料损耗 ↓，工作精度↓，可靠性↓。 典型的磨损过程： 1、磨合磨损过程：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。 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，磨损较缓习——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↑→使磨损速度急剧上升→直至零件失效
腐蚀磨损corrosive wear 金属表面在磨擦过程中与周围介质在化学与电化学反应作用下产生的磨损过程。 干摩擦dry friction 两物体间名义上无任何形式的润滑剂存在时的摩擦。严格地说，干摩擦时在接触表面上无任何其他介质，如湿气及自然污染膜。 分散润滑individual point lubrication 使用便携式工具向润滑点手动加油的润滑方式。 防锈添加剂anti-rust additive,rust preventive additive 能防止金属机件生锈，延迟或限制生锈时间，减轻生锈程度的添加剂。 动磨擦kinetic friction 相对运动两表面之间的磨擦。此时的磨擦系数称为动磨擦系数。 多效添加剂multipurpose additive 能同时改善油品两种性能以上的添加剂。 多用途润滑脂multipurpose grease 适合于多种用途的润滑脂。可用于润滑汽车中的底盘齿轮轴承、万向节和水泵等。 多线式润滑系统multiline lubricating system 油泵的多个出油口，各有一条管路直接将定量的润滑剂供送至各润滑点的集中润滑系统。 稠化剂densifier 能提高润滑油、液压油或润滑脂的粘度或稠度的物质。 冲击磨损impact wear 是一种磨料磨损类型，磨料垂直或以一定的倾角落在材料表面上。其情况与冲蚀磨损很相似，但局部应力要高得多。 沉积膜deposit film 润滑油中某程组分沉积在摩擦表面上形成的边界膜。 冲刷磨损erosive wear 摩擦表面经受高速介质（液、气流或液、气流中夹带砂粒）的冲刷作用而导致表面材料磨损的现象。 边界润滑boundary lubrication
第四章摩擦、磨损和润滑 一、选择题 4－1、现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为__________。 （1）摩擦理论（2）磨损理论（3）润滑理论（4）摩擦学 4－2、两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为____________。 （1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦 4－3、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为__________。 （1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦 4－4、两摩擦表面间的膜厚比λ＝0.4～3时，其摩擦状态为__________。 （1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦 4－5、两摩擦表面间的膜厚比λ＜0.4时，其摩擦状态为__________。 （1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦 4－6、采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小_________。 （1）粘着磨损（2）表面疲劳磨损（3）磨粒磨损（4）腐蚀磨损 4－7、为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中_________不是正确的措施。 （1）合理选择表面粗糙度（2）合理选择润滑油粘度 （3）合理选择表面硬度（4）合理控制相对滑动速度 4－8、动力粘度η的c·g·s制（绝对单位制）单位为_________。 （1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（o E）（4）帕·秒（Pa·s） 4－9、动力粘度η的国际单位制（SI）单位为_________。 （1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（o E）（4）帕·秒（Pa·s） 4－10、运动粘度ν是动力粘度η与同温度下润滑油_________的比值。 （1）密度ρ（2）质量m （3）相对密度d （4）速度v 4－11、运动粘度ν的国际单位制（SI）单位为_________。 （1）m2/s （2）厘斯（cSt）（3）厘泊（cP）（4）帕·秒（Pa·s） 4－12、当压力加大时，润滑油的粘度_________。 （1）随之加大（2）保持不变（3）随之减小 （4）增大还是减小或不变，视润滑油性质而定 4－13、当稳定升高时，润滑油的粘度_________。 （1）随之升高（2）随之降低（3）保持不变 （4）升高或降低视润滑油性质而定 二、分析与思考题 4－1、何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关联如何？ 4－2、按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分哪几种？ 4－3、在不同润滑状态下，当载荷和润滑油粘度保持不变二滑动速度增加时，摩擦系数如何变化？这是为什么？
摩擦、磨损及润滑概述 一 选择题 (1) 摩擦副表面为液体动压润滑状态，当外载荷不变时，摩擦面间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而 B 。 A. 变薄 B. 增厚 C. 不变 (2) 两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 B 。 A. 干摩擦 B. 边界摩擦 C. 混合摩擦 D. 液体摩擦 (3) 减少磨损的方法有很多种，其中 D 是错误的。 A. 选择合适的材料组合 B. 改滑动摩擦为滚动摩擦 C. 生成表面膜 D. 增加表面粗糙度 E. 建立压力润滑油膜 (4) 各种油杯中， C 可用于脂润滑。 A. 针阀油杯 B. 油绳式油杯 C. 旋盖式油杯 (5) 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中， D 是不合理的。 A. 降低表面粗糙程度 B. 增大润滑油粘度 C. 提高表面硬度 D. 提高相对滑动速度 (6) 摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚比λ值为 B 时 ，为混合润滑状态；λ值为 C 可达到液体润滑状态。 A. 0.35 B. 1.5 C. (7) 摩擦与磨损最小的摩擦状态是 D ，摩擦与磨损最大的摩擦状态是 A 。 A. 干摩擦 B. 边界摩擦 C. 混合摩擦 D. 液体摩擦 (8) 已知某机械油在工作温度下的运动黏度s mm /202=ν，该油的密度ρ为3 /900m kg ，则其动力 黏度为 D s Pa ?。 A. 18000 B. 45 C. D. (9) 在一个零件的磨损过程中，代表使用寿命长短的是 B 。 A. 剧烈磨损阶段 B. 稳定磨损阶段 C. 磨合阶段 D. 以上三个阶段之和 (10) 润滑脂是 A 。
A. 润滑油与稠化剂的混合物 B. 金属皂与稠化剂的混合物 C. 润滑油与添加剂的混合物 D. 稠化剂与添加剂的混合物 (11) 对于齿轮、滚动轴承等零件的润滑状态，应采用 C 理论。 A. 流体动力润滑 B. 流体静力润滑 C. 弹性流体动力润滑 D. 极压润滑 (12) 采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减少 A 。 A. 黏着磨损 B. 磨粒磨损 C. 表面疲劳磨损 D. 腐蚀磨损 (13) 表面疲劳磨损(点蚀)的发生与 D 有关。 A. 酸、碱、盐介质 B. 瞬时温度 C. 硬质磨粒 D.材料浅层缺陷 二 填空题 (1) 根据磨损机理，磨损可分为 粘着磨损 、 接触疲劳磨损 、 磨料磨损 、和 腐蚀磨损 。 (2) 一个零件的磨损过程大致可以分为 跑合 磨损、 稳定 磨损、 剧烈 磨损三个阶段，在设计或使用时，应力求 缩短跑合期 、 延长稳定磨损阶段 、 推迟剧烈磨损阶段的到来 。 (3) 在 高速运转或载荷较小 的摩擦部位及 低温 工况下，宜选用粘度较低的油;在 低速运转 或载荷较大 的摩擦部位及 较高温度 工况下，宜选用粘度较高的润滑油。 (4) 滚动轴承需要内部轴承游隙的理由是 避免因内外圈温度差引起轴承游隙的减小，影响轴承的运转 ， 避免因配合引起轴承游隙过分减小 及 避免安装误差，引起附加载荷 。 (5) 机械零件设计的耐磨性准则，主要是限制接触表面间的p 和pv 值。 (6) 在 点、线接触 摩擦副的流体动压润滑中，考虑了接触弹性变形和 压力 对黏度的影响，这 种润滑称为弹性流体动压润滑。 (7) 在 流体 润滑状态下，磨损可以避免，而在 边界 和 混合 润滑状态下，磨损不可以避免。 (8) 边界摩擦时可能形成的边界膜有 物理吸附膜 、 化学吸附膜 和 化学反应膜 三种。 (9) 黏度是指润滑油抵抗 剪切变形 的能力，标志着油液内部产生相对运动时 内摩擦阻力 的大小。 (10) 润滑油的动力黏度η与运动黏度ν之间的关系式为ρνη＝；动力黏度的单位是s Pa ?；运动黏度的单位是 s /m 2 。 (11) 在润滑油中加入抗氧化添加剂可 抑制润滑油氧化变质 ；加入降凝添加剂可 降低油的凝点 。
摩擦学原理与润滑技术试 题 Prepared on 24 November 2020
摩擦学原理复习题整理 1.简述摩擦种类及机理 2.简述磨损种类及机理 1.答：摩擦的分类: 按摩擦副的运动状态：动摩擦，静摩擦 按摩擦副的运动形式：滚动摩擦，滑动摩 按摩擦副的润滑状态：干摩擦，流体摩擦，边界摩擦，混合摩擦 摩擦产生机理： 1）机械啮合理论：摩擦力源于接触面的粗糙程度。相互接触的两物体粗糙的峰相互啮合、碰撞以及产生的塑性或弹性变形，特别是硬的粗糙峰嵌入软表面后在滑动过程中产生的形变会引起较大的摩擦力。 2）分子作用理论：这种理论认为由于分子的活动性和分子作用力使固体粘附在一起而产生滑动阻力。被称为粘着效应。 3）粘着理论：人们从机械——分子联合作用的观点出发建立了粘着理论。 2.答：磨损种类：点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损、粘着磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、磨料磨损。 磨损产生机理： 1）磨粒磨损机理：微观切削、挤压剥落、疲劳破坏 2）粘着磨损机理：通常摩擦表面的实际接触面积只有表观面积的~%。对于重载高速摩擦副，接触峰点的表面压力有时可达5000MPa，并产生1000度以上的瞬现温度。而由于摩擦副体积远大于接触峰点，一旦脱离接触，峰点温度便迅速下降，一般局部高温持续时间只有几个毫秒。摩擦表面
处于这种状态下，润滑油膜、吸附膜或其他表面膜将发生破裂，使接触峰点产生粘着，随后在滑 动中粘着结点破坏。这种粘着、破坏、再粘着的交替过程就构成粘着磨损。 弹性流体动力润滑和流体动压润滑分别适用于什么情况。 两个作相对运动物体的摩擦表面,用借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开, 由流体膜产生的压力来平衡外载荷,称为流体动力润滑。所用的粘性流体可以是液体(如润滑油), 也可以是气体(如空气等),相应地称为液体动力润滑和气体动力润滑。流体动力润滑的主要优点是,摩擦力小,磨损小,并可以缓和振动与冲击。 流体动力润滑通常研究的是低副接触受润零件之间的润滑问题,把零件摩擦表面视作刚体,并认为 润滑剂的粘度不随压力而改变。可是在齿轮传动、滚动轴承、凸轮机构等高副接触中,两摩擦表面之间接触压力很大,摩擦表面会出现不能忽略的局部弹性变形。同时,在较高压力下,润滑剂的粘度也将随压力发生变化。弹性流体动力润滑理论是研究在相互滚动或伴有滑动的滚动条件下,两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质,把计算在油膜压力下摩擦表面的变形的弹性方程、表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程与流体动力润滑的主要方程结合起来,以求解油膜压力分布、润滑膜厚度分布等问题。 表面的几何形状误差类型 答：机械零件的几何形状误差主要有以下三种类型： （1）微观几何形状误差（2）表面波纹度（3）表面粗糙度也叫微观粗糙度 赫兹接触 答：就是指圆弧形物体的接触，如圆柱体、球体等曲面物体的接触。 微动腐蚀磨损 答：两接触表面间没有宏观的相对运动，由于振幅很小的相对滑动产生的磨损称为微动磨损。如 果微动磨损过程中，两表面的化学反应起主要作用时，则可称为微动腐蚀磨损。 弹性流体动压润滑 答：考虑了弹性变形及压粘变化对流体动压润滑的影响称为弹性流体动压润滑 固体润滑剂 答：为防止与保护相互运动的表面不受损害，以及减少摩擦副的摩擦与磨损而在运动表面使用的 粉末状或薄膜状的固体物质，即叫固体润滑剂。 强制润滑 答：用油泵将润滑油等输送到需润滑的机件部位的方法叫强制润滑。。
精心整理 摩擦学原理复习题整理 1.?简述摩擦种类及机理 2.?简述磨损种类及机理? 1.?答：摩擦的分类:? 按摩擦副的运动状态：动摩擦，静摩擦? 按摩擦副的运动形式：滚动摩擦，滑动摩? 按摩擦副的润滑状态：干摩擦，流体摩擦，边界摩擦，混合摩擦?? 摩擦产生机理：? 1）机械啮合理论：摩擦力源于接触面的粗糙程度。相互接触的两物体粗糙的峰相互啮合、碰撞以及产生的塑性或弹性变形，特别是硬的粗糙峰嵌入软表面后在滑动过程中产生的形变会引起较大的摩擦力。? 2）分子作用理论：这种理论认为由于分子的活动性和分子作用力使固体粘附在一起而产生滑动阻力。被称为粘着效应。 ?3）粘着理论：人们从机械——分子联合作用的观点出发建立了粘?着理论。? 2.?答：磨损种类：点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损、粘着磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、磨料磨损。 ?磨损产生机理：? 1）?磨粒磨损机理：微观切削、挤压剥落、疲劳破坏? 2）?粘着磨损机理：通常摩擦表面的实际接触面积只有表观面积的?0.1~0.01%。对于重载高速摩擦副，接触峰点的表面压力有时可达?5000MPa，并产生1000度以上的瞬现温度。而由于摩擦副体积远大于接触峰点，一旦脱离接触，峰点温度便迅速下降，一般局部高温持续时间只有几个毫秒。摩擦表面处于这种状态下，润滑油膜、吸附膜或其他表面膜将发生破裂，使接触峰点产生粘着，随后在滑动中粘着结点破坏。这种粘着、破坏、再粘着的交替过程就构成粘着磨损。? 弹性流体动力润滑和流体动压润滑分别适用于什么情况。 两个作相对运动物体的摩擦表面,用借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开,由流体膜产生的压力来平衡外载荷,称为流体动力润滑。所用的粘性流体可以是液体(如润滑油),也可以是气体(如空气等),相应地称为液体动力润滑和气体动力润滑。流体动力润滑的主要优点是,摩擦力小,磨损小,并可以缓和振动与冲击。 流体动力润滑通常研究的是低副接触受润零件之间的润滑问题,把零件摩擦表面视作刚体,并认为润滑剂的粘度不随压力而改变。可是在齿轮传动、滚动轴承、凸轮机构等高副接触中,两摩擦表面之间接触压力很大,摩擦表面会出现不能忽略的局部弹性变形。同时,在较高压力下,润滑剂的粘度也将随压力发生变化。弹性流体动力润滑理论是研究在相互滚动或伴有滑动的滚动条件下,两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质,把计算在油膜压力下摩擦表面的变形的弹性方程、表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程与流体动力润滑的主要方程结合起来,以求解油膜压力分布、润滑膜厚度分布等问题。 ?表面的几何形状误差类型? 答：机械零件的几何形状误差主要有以下三种类型：? （1）微观几何形状误差（2）表面波纹度（3）表面粗糙度也叫微观粗糙度? 赫兹接触? 答：就是指圆弧形物体的接触，如圆柱体、球体等曲面物体的接触。??? 微动腐蚀磨损? 答：两接触表面间没有宏观的相对运动，由于振幅很小的相对滑动产生的磨损称为微动磨损。如果微动磨损过程中，两表面的化学反应起主要作用时，则可称为微动腐蚀磨损。