第一章 摩擦.磨损.润滑及润滑剂概论
摩擦、磨损、润滑的种类及其基本性质│润滑剂及其基本性能指标│润滑剂的种类
一、摩擦.磨损.润滑的种类及其基本性质
摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一种独立的学科。1964年英国以乔斯特（Jost）为首的一个小组，受英国科研与教育部的委托，调查了润滑方面的科研与教育状况及工业在这方面的需求。于1966年提出了一项调查报告。这项报告提到，通过充分运用摩擦学的原理与知识，就可以使英国工业每年节约510,000,000英镑，相当于英国国民生产总值的1%。这项报告引起了英国政府和工业部门的重视，同年英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科--摩擦学（Tribology）。摩擦学是研究相互作用、相互运动表面的科学技术，也可以说是有关摩擦、磨损及润滑的科学与技术统称为摩擦学（Tribology）。
国家 节约 备注
英国 510,000,000英镑 国民生产总值1%
美国 1,600,000,000美圆 占能耗11%
日本 273,000,000美圆 ----
西德 1,000,000,000马克 ----
1970年乔斯特应邀来我国进行摩擦方面的研究，他指出，如果科学地控制摩擦，中国每年可节省400亿人民币。故改善润滑、控制摩擦，就能为我们带来巨大的经济利益。
中国工程院咨询研究项目《摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究》调查显示，2006年全国消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金估计为9500亿元，其中如果正确运用摩擦学知识可以节省人民币估计可达到3270亿元，占国内生产总值GDP的1.55%。
美国机械工程学会在《依靠摩擦润滑节能策略》一书中提出，美国每年从润滑方面获得的经济效益达6000亿美元。1986年，中国的《全国摩擦学工业应用调查报告》指出，根据对我国冶金、石油、煤炭、铁道运输、机械五大行业的调查，经过初步统计和测算，应用已有的摩擦学知识，每年可以节约37.8亿元左右，约占生产总值（5个行业1984年的可计算部分）的2.5%。
摩擦、磨损和润滑
§1 摩 擦
在一定的压力下，表面间摩擦阻力的大小与两表面间的摩擦状态有密切关系，不同摩擦状态下，产生摩擦的物理机理是不同的。
一、 摩擦状态
按摩擦状态，即表面接触情况和油膜厚度，可以将滑动摩擦分为四大类，干摩擦、边界摩擦（润滑）、液体摩擦（润滑）和混合摩擦（润滑），如图所示。
1.干摩擦 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。在工程实际中没有真正的干摩擦，因为暴露在大气中的任何零件的表面，不仅会因氧气而形成氧化膜，且或多或少也会被润滑油所湿润或受到"污染"，这时，其摩擦系数将显著降低。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 两摩擦表面各附有一层极薄的边界膜，两表面仍是凸峰接触的摩擦状态称为边界摩擦。与干摩擦相比，摩擦状态有很大改善，其摩擦和磨损程度取决于边界膜的性质、材料表面机械性能和表面形貌。
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。此种润滑状态亦称液体润滑，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。关于液体摩擦（液体润滑）的问题，将在滑动轴承中进一步讨论。
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。
二、干摩擦理论
干摩擦理论主要有：
（1） 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；
（2）
分子-机械理论认为摩擦力是由表面凸峰间的机械啮合力F1和表面分子相互吸引力F2两部分组成，因而这一理论可解释为什么当接触表面光滑时，摩擦力也会很大。但上述两种理论不能解释能量是如何被消耗的；
（3）粘着理论；
（4）能量理论等。
a) 结点 b) 界面剪切 c)
软金属剪切
a) 结点 b) 界面剪切 c) 软金属剪切
第2章 摩擦、磨损及润滑概述
（一）基本要求
1．熟练掌握摩擦的种类。
2．熟悉磨损的过程，会分析磨损的原因。
3．掌握润滑和密封。
（二）教学的重点与难点
重点：磨损的过程，会分析磨损的原因
难点：润滑和密封
（三） 教具
挂图
（四）教学内容
2.1 摩擦与磨损
2.2 润滑
2.3 密封
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。本章对摩擦、磨损作简要的介绍，重点将介绍润滑方式、润滑装置和密封装置。了解并掌握这方面的知识有利于正确地设计、使用和维护机器。
2.1 摩擦与磨损
各类机器在工作时，其各零件相对运动的接触部分都存在着摩擦，摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。摩擦不仅消耗能量，而且使零件发生磨损，甚至导致零件失效。据统计，世界上1／3—1／2的能源消耗在摩擦上，而各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。磨损是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措施，这三者是相互联系不可分割的。
2.1.1摩擦及其分类
在外力作用下，一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时，两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为摩擦力。这种在两物体接触区产生阻碍运动井消耗能量的现象，称为摩擦。摩擦会造成能量损耗和零件磨损，在一般情况下是有害的，因此应尽量减少摩擦。但有些情况下却要利用摩擦工作，如带传动，摩擦制动器等。
根据摩擦副表面问的润滑状态将摩擦状态分为四种：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦(如图所示)。
1.干摩擦
如果两物体的滑动表面为尤任何润滑剂或保护膜的纯金属，这两个物体直接接触时的摩擦称为干摩擦，如图所示。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
两摩擦表面不直接接触，被油膜(油膜厚度一般在1.5——2μm以上)隔开的摩擦称为液体摩擦，如图所示。
研途客
1 九、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) 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
(4) 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
(5) 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
(6) 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
(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smm/202，该油的密度为3/900mkg，则其动力黏度为 D sPa。
