摩擦、磨损简介

2024年2月23日发(作者：薏仁米的食用方法)

摩擦、磨损简介

磨损

基本概念

磨损是零部件失效的一种基本类型。通常意义上来讲，磨损是指零部件几何尺寸（体积）变小。 零部件失去原有设计所规定的功能称为失效。失效包括完全丧失原定功能；功能降低和有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性和安全性。

1、磨损的分类:

按照表面破坏机理特征，磨损可以分为磨料磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等。前三种是磨损的基本类型，后两种只在某些特定条件下才会发生。 磨料磨损：物体表面与硬质颗粒或硬质凸出物（包括硬金属）相互摩擦引起表面材料损失。 粘着磨损：摩擦副相对运动时，由于固相焊合作用的结果，造成接触面金属损耗。 表面疲劳磨损：两接触表面在交变接触压应力的作用下，材料表面因疲劳而产生物质损失。 腐蚀磨损：零件表面在摩擦的过程中，表面金属与周围介质发生化学或电化学反应，因而出现的物质损失。 微动磨

损：两接触表面间没有宏观相对运动，但在外界变动负荷影响下，有小振幅的相对振动（小于100μm），此时接触表面间产生大量的微小氧化物磨损粉末，因此造成的磨损称为微动磨损

2、表征材料磨损性能的参量

为了反映零件的磨损，常常需要用一些参量来表征材料的磨损性能。常用的参量有以下几种：

(1)磨损量 由于磨损引起的材料损失量称为磨损量，它可通过测量长度、体积或质量的变化而得到，并相应称它们为线磨损量、体积磨损量和质量磨损量。

(2)磨损率 以单位时间内材料的磨损量表示，即磨损率I=dV /dt (V为磨损量,t为时间）。

(3)磨损度 以单位滑移距离内材料的磨损量来表示，即磨损度E=dV/dL (L为滑移距离）。

(4)耐磨性 指材料抵抗磨损的性能，它以规定摩擦条件下的磨损率或磨损度的倒数来表示，即耐磨性=dt/dV或dL/dV。

(5)相对耐磨性 指在同样条件下，两种材料（通常其中一种是Pb-Sn合金标准试样）的耐磨

性之比值，即相对耐磨性εw=ε试样/ε标样。

摩擦

基本概念

当物体与另一物体沿接触面的

切线方向运动或有相对运动的

摩擦

趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。接触面之间的这种现象或特性叫“摩擦”。摩擦有利也有害，但在多数情况下是不利的，例如，机器运转时的摩擦，造成能量的无益损耗和机器寿命的缩短，并降低了机械效率。因此常用各种方法减少摩擦，如在机器中加润滑油等。但摩擦又是不可缺少的，例如，人的行走，汽车的行驶都必须依靠地面与脚和车轮的摩擦。在泥泞的道路上，因摩擦太小走路就很困难，且易滑倒，汽车的车轮也会出现空转，即车轮转动而车厢并不前进。所以，在某些情况下又必须设法增大摩擦，如在太滑的路上撒上一些炉灰或沙土，车轮上加挂防滑链等。 3．（个人或党派团体间）因彼此厉害矛盾而引起的冲突。 || 也作磨擦。

摩擦种类

摩擦的类别很多，按摩擦副的运动形式摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦，前者是两相互接触物体有相对滑动或有相对滑动趋势时的摩擦，后者

是两相互接触物体有相对滚动或有相对滚动趋势时的摩擦； 按摩擦副的运动状态摩擦分为静摩擦和动摩擦，前者是相互接触的两物体有相对运动趋势并处于静止临界状态时的摩擦，后者是相互接触的两物体越过静止临界状态而发生相对运动时的摩擦；

按摩擦表面的润滑状态，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦和流体摩擦。

摩擦又可分为外摩擦和内摩擦。

外摩擦是指两物体表面作相对运动时的摩擦；内摩擦是指物体内部分子间的摩擦。干摩擦和边界摩擦属外摩擦，流体摩擦属内摩擦。

干摩擦 摩擦副表面直接接触，没有润滑剂存在时的摩擦。

常用库仑摩擦定律表达摩擦表面间的滑动摩擦力F、法向力N和摩擦系数f间的关系：f=F/N。钢对钢的f值在大气中约为 0.15～0.20，洁净表面可达0.7～0.8。根据英国的F.P.鲍登等人的研究，极为洁净的金属（表面上的气体用加热、电子轰击等方法排除）在高真空度的实验条件下，表面接触处被咬死，f值可高达100。这种极为洁净的金属表面一旦与大气相接触便立

即被污染或氧化，从而使f值显著下降。

静摩擦的测定方法有倾斜法和牵引法。①倾斜法：把重力为N的欲测物体放在对偶材料的斜面上，逐渐增加斜面的倾角，测得物体开始滑动时的倾角 θ(摩擦角)，由此求得摩擦系数f=tgθ。②牵引法：把重力为N 的欲测物体放在对偶材料的平面上，以力P牵引，物体开始滑动时的力F就是最大的静摩擦力（此时F=P），由此求得摩擦系数f=F/N。接触面粗糙程度决定摩擦力大小

动摩擦可在各类型试验机上（如往复式摩擦磨损试验机、旋转圆盘-销式摩擦磨损试验机和四球式摩擦试验机）测定，为此在试验机上装设测定摩擦力或摩擦力矩的机构，先测出摩擦力，

而后换算出摩擦系数。常见的测量方法有杠杆法、弹簧法和电测法等。测定时需要确保清洁，否则会影响所测的摩擦力。

边界摩擦和流体摩擦 边界润滑状态下的摩擦称为边界摩擦。边界摩擦系数低于干摩擦系数。边界摩擦状态下的摩擦系数只取决于摩擦界面的性质和边界膜的结构形式，而与润滑剂的粘度无关。流体润滑状态下的摩擦称为流体摩擦。这种摩擦是流体粘性引起的。其摩擦系数较干摩擦和边界摩擦为低。