§1-4 摩擦和磨损(课资参考)
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摩擦与磨损
咬死
粘着强度高，粘着面积大，剪切应力小，粘接点焊合 而使相对运动受阻。
• 1、摩擦：摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。
•
世界上1/3~1/2的能源消耗在摩擦上。
• 力求维持液体润滑；
• 最低要维持边界润滑和混合润滑；
• 避免出，现干摩擦。
• 2、磨损：各种机械零件因磨损失效的占全部失效零件的一半
1 什么叫摩 擦副
2 按接触状 态，摩擦 分为几类？
3 机件磨损 的三个阶 段
4 磨损的机 理
摩擦
一、摩擦 1.定义：两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象，称 为摩擦。有些情况下却要利用摩擦工作，如车辆行驶，带 传动，摩擦制动器等。 2.摩擦副：相互摩擦的两个物体。
二、摩擦表面 相互运动零件配合表面的摩擦、磨损与摩擦表面的形貌、
摩擦和磨损状况优于固体 摩擦，但比液气体摩擦差。
磨损 一、磨损的概念
• 定义：摩擦副的表面物质，在摩擦的过程中逐渐损失， 使其尺寸、形状和位置精度及表面层性质发生改变的 现象，称为磨损。
• 形成：摩擦导致机件表面材料逐渐损耗，形成磨损。 • 磨损会影响机器的精度，降低工作的可靠性，甚至促
使机器提前报废。 • 但是有时也会利用磨损有利的一面，比如精加工中的
• 实现良好磨合的措施： • A、能很好地保证润滑油的品质和润滑油连续 充足地供给。 • B、有合适的负荷与运转时间分配。一般原则
是：转速、负荷由小到大，先升速后加负荷。
• C、摩擦表面的加工粗糙度应适当。
磨损的类型
按磨损的机理分类
粘着磨损 磨料（粒）磨损 疲劳磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损
定义
特征 影响因素
表面层的结构和性能有关。
摩擦与磨损全课件第4章 磨损1
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图4 -2 磨合前、后表面粗糙度的变化情况 1—磨合前；2—磨合后
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2、稳定磨损阶段
磨合的结果，摩擦系统获得了相对稳定的特性。 特点是磨损率很小，摩擦学过程保持不变。 因前期磨合阶段表层经受很高的比压、热效应和 薄层塑性变形及冷作硬化，从而建立起弹性接触 条件。 表层的塑性变形使空气中的氧气向金属内部溶解 和扩散，在金属表面形成FeO，Fe2O3和 Fe3O4固 体覆盖膜。 极压添加剂等物质也会与表面起化学反应形成固 体覆盖膜。 如果膜的形成速度等于或稍大于破坏速度，则主 要产生磨损率极小的氧化磨损(腐蚀磨损) 。
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如果磨合阶段的磨合规范、程序和润滑剂选择不当，不仅 会延长磨合期，甚至使正常磨损遭到破坏。 如，由于磨合开始的载荷过大，加之选用了差的润滑剂， 粗糙的表面由于金属与金属直接接触造成严重的塑性变形 而导致剧烈粘着磨损，如曲线②所示。 有时，在稳定磨损阶段，由于温度上升或接触面积、载荷 和滑动速度变化，使得流体膜润滑状态转变，正常磨损曲 线①转向曲线③。 当摩擦表面溶解的氧或极压添加剂等与表面起反应形成固 体覆盖膜的速度大大小于破坏速度时，也会出现上述曲线 的情况。
式中： L为滑动距离； V为滑动距离L时的总磨损体积； W为载荷； H为较软材料的布氏硬度值； K为磨损系数。
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4.影响粘着磨损的主要因素
①
②
③
(1)材料性质 脆性材料的抗粘着磨损能力比塑性材料高。塑性 材料的粘着破坏常发生在表层深处，磨屑的颗粒 大；而脆性材料的粘着破坏常发生在表层浅处， 磨屑的颗粒细小。材料的屈服点或硬度愈高，其 抗粘着磨损能力也愈强。 不同材料或互溶性小的材料组成的摩擦副抗粘着 磨损能力高，如铁与镍、铝相溶，则不能配对成 摩擦副；铅、锡、银、铟与铁不相溶，所以常用 这几种金属的合金作轴瓦。 金属与非金属（如石墨、塑料等）组成的摩擦副 比金属摩擦副的抗粘着磨损性能好。
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图4 -2 磨合前、后表面粗糙度的变化情况 1—磨合前；2—磨合后
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2、稳定磨损阶段
磨合的结果，摩擦系统获得了相对稳定的特性。 特点是磨损率很小，摩擦学过程保持不变。 因前期磨合阶段表层经受很高的比压、热效应和 薄层塑性变形及冷作硬化，从而建立起弹性接触 条件。 表层的塑性变形使空气中的氧气向金属内部溶解 和扩散，在金属表面形成FeO，Fe2O3和 Fe3O4固 体覆盖膜。 极压添加剂等物质也会与表面起化学反应形成固 体覆盖膜。 如果膜的形成速度等于或稍大于破坏速度，则主 要产生磨损率极小的氧化磨损(腐蚀磨损) 。
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如果磨合阶段的磨合规范、程序和润滑剂选择不当，不仅 会延长磨合期，甚至使正常磨损遭到破坏。 如，由于磨合开始的载荷过大，加之选用了差的润滑剂， 粗糙的表面由于金属与金属直接接触造成严重的塑性变形 而导致剧烈粘着磨损，如曲线②所示。 有时，在稳定磨损阶段，由于温度上升或接触面积、载荷 和滑动速度变化，使得流体膜润滑状态转变，正常磨损曲 线①转向曲线③。 当摩擦表面溶解的氧或极压添加剂等与表面起反应形成固 体覆盖膜的速度大大小于破坏速度时，也会出现上述曲线 的情况。
式中： L为滑动距离； V为滑动距离L时的总磨损体积； W为载荷； H为较软材料的布氏硬度值； K为磨损系数。
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4.影响粘着磨损的主要因素
①
②
③
(1)材料性质 脆性材料的抗粘着磨损能力比塑性材料高。塑性 材料的粘着破坏常发生在表层深处，磨屑的颗粒 大；而脆性材料的粘着破坏常发生在表层浅处， 磨屑的颗粒细小。材料的屈服点或硬度愈高，其 抗粘着磨损能力也愈强。 不同材料或互溶性小的材料组成的摩擦副抗粘着 磨损能力高，如铁与镍、铝相溶，则不能配对成 摩擦副；铅、锡、银、铟与铁不相溶，所以常用 这几种金属的合金作轴瓦。 金属与非金属（如石墨、塑料等）组成的摩擦副 比金属摩擦副的抗粘着磨损性能好。
第三节 机械零件的摩擦、磨损和润滑 ppt课件
教学重难点：
1、机械中的摩擦
2、机械中的磨损
3、机械中的润滑
ppt课件
2
教材分析
教学目标： 1、知识与技能：
（1）了解机械中的摩擦、特征及类型 （2）了解机械中的磨损、特征及类型 （3）了解机械中的润滑、特征、类型及维护 2、过程与方法：通过本节的学习，使学生了解机械零件的摩擦、磨 损及润滑，知道在实际生产生活中怎样防止机械零件因磨损和摩擦而 失效的问题，怎样对机械零件进行润滑和保护。 3、情感态度价值观：在学习过程中不断提升学生的人生观和价值
3、摩擦副供给润滑油后，随运动参数、动力参数、几何尺 寸、工况条件、接触状况、润滑剂性能指标等的不同，将 呈现流体润滑、弹性流体动力润滑、边界润滑和混合润滑 四种。
ppt课件
17
（1）流体润滑 定义：“面接触”的两摩擦表面被一层有足够厚度、
足够压力的连续油膜完全隔开的状态，称为流体润滑。 为避免干摩擦，摩擦副实现流体润滑是最佳状态。 分类：流体静力润滑和流体动力润滑
以上这些，都是摩擦现象
ppt课件
7
讲授新课
这节课同学们要学习以下知识 ： 1、熟记机械零件摩擦、磨损和润滑的基本概
念 2、了解机械零件的摩擦类型 3、了解机械零件的磨损类型及磨损过程 4、了解机械零件的润滑类型
ppt课件
8
一、基本概念
1、摩擦
摩擦是两相互接触的物体有相对运动或相对运动趋势时， 在接触处产生阻力的现象。按用途，摩擦可分为有益摩擦 和有害摩擦。
ppt课件
13
（3）表面疲劳磨损
摩擦表面材料的微观体积受循环应力作用，产生 重复变形而导致表面疲劳裂纹形成，并分离出微片或颗粒 的磨损。它的破坏特点是在摩擦表面上出现“点蚀”。
1、机械中的摩擦
2、机械中的磨损
3、机械中的润滑
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教材分析
教学目标： 1、知识与技能：
（1）了解机械中的摩擦、特征及类型 （2）了解机械中的磨损、特征及类型 （3）了解机械中的润滑、特征、类型及维护 2、过程与方法：通过本节的学习，使学生了解机械零件的摩擦、磨 损及润滑，知道在实际生产生活中怎样防止机械零件因磨损和摩擦而 失效的问题，怎样对机械零件进行润滑和保护。 3、情感态度价值观：在学习过程中不断提升学生的人生观和价值
3、摩擦副供给润滑油后，随运动参数、动力参数、几何尺 寸、工况条件、接触状况、润滑剂性能指标等的不同，将 呈现流体润滑、弹性流体动力润滑、边界润滑和混合润滑 四种。
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（1）流体润滑 定义：“面接触”的两摩擦表面被一层有足够厚度、
足够压力的连续油膜完全隔开的状态，称为流体润滑。 为避免干摩擦，摩擦副实现流体润滑是最佳状态。 分类：流体静力润滑和流体动力润滑
以上这些，都是摩擦现象
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7
讲授新课
这节课同学们要学习以下知识 ： 1、熟记机械零件摩擦、磨损和润滑的基本概
念 2、了解机械零件的摩擦类型 3、了解机械零件的磨损类型及磨损过程 4、了解机械零件的润滑类型
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8
一、基本概念
1、摩擦
摩擦是两相互接触的物体有相对运动或相对运动趋势时， 在接触处产生阻力的现象。按用途，摩擦可分为有益摩擦 和有害摩擦。
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13
（3）表面疲劳磨损
摩擦表面材料的微观体积受循环应力作用，产生 重复变形而导致表面疲劳裂纹形成，并分离出微片或颗粒 的磨损。它的破坏特点是在摩擦表面上出现“点蚀”。
摩擦磨损优秀PPT文档
三、润滑剂性能指标 1、润滑油
机油：动物油、植物油 润滑油 矿物油：来源充足、价格低廉、用途广。
化学合成油
◆主要性能指标：
粘度—表征液体流动的内摩擦性能；
润滑性（油性）：润滑性是指润滑油中极性分 子与金属表面吸附形成一层边界油膜，以减小 摩擦和磨损损性能。
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置
极压性：极压性能是润滑油中加入硫、氯、磷的有机极性 化合物事，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的 化学反应边界发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。
◆混合摩擦：摩擦面间同时存在着边界摩擦和流体摩擦的 混合状态。
混合摩擦
§4-2 磨损
一、磨损过程 磨损大致分为三个阶段：
1、磨合阶段 2、稳定磨损阶段 3、剧烈磨损阶段
磨 损 量
磨合阶段 稳定磨损阶段
剧烈磨损阶段
二、磨损种类 按磨损机理分为以下几种： 1、粘附磨损（胶合磨损）
§4-2 磨损
2、疲劳磨损（点蚀）
3、磨粒磨损
§4-2 磨损
4、腐蚀磨损：在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应 或电化学反应的磨损。 5、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损（冲蚀磨损）
闪点：油在标准仪器中加热蒸发出的油汽，一遇火焰即能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。 钙基润滑脂：良好抗水性、但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65 ℃。
主要性能指标：
◆锥入度（稠度）：重的标准锥体，于25℃恒温下， 由润滑脂表面经5s后刺入的深度。
◆滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标准测量杯 的孔口滴下第一滴时的温度叫润滑脂的滴点。
滴点决了润滑油的工作温度。
选择润滑脂品种的一般原则： ◆压力高和滑动速度低时，选用针入度小品种。 ◆滴点一般较轴承的工作温度高20℃~30℃，以免工作 时润滑剂过多地流失。 ◆潮湿环境下，应选用钙基或铝基润滑脂。
机油：动物油、植物油 润滑油 矿物油：来源充足、价格低廉、用途广。
化学合成油
◆主要性能指标：
粘度—表征液体流动的内摩擦性能；
润滑性（油性）：润滑性是指润滑油中极性分 子与金属表面吸附形成一层边界油膜，以减小 摩擦和磨损损性能。
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑装置
极压性：极压性能是润滑油中加入硫、氯、磷的有机极性 化合物事，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的 化学反应边界发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。
◆混合摩擦：摩擦面间同时存在着边界摩擦和流体摩擦的 混合状态。
混合摩擦
§4-2 磨损
一、磨损过程 磨损大致分为三个阶段：
1、磨合阶段 2、稳定磨损阶段 3、剧烈磨损阶段
磨 损 量
磨合阶段 稳定磨损阶段
剧烈磨损阶段
二、磨损种类 按磨损机理分为以下几种： 1、粘附磨损（胶合磨损）
§4-2 磨损
2、疲劳磨损（点蚀）
3、磨粒磨损
§4-2 磨损
4、腐蚀磨损：在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应 或电化学反应的磨损。 5、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损（冲蚀磨损）
闪点：油在标准仪器中加热蒸发出的油汽，一遇火焰即能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。 钙基润滑脂：良好抗水性、但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65 ℃。
主要性能指标：
◆锥入度（稠度）：重的标准锥体，于25℃恒温下， 由润滑脂表面经5s后刺入的深度。
◆滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标准测量杯 的孔口滴下第一滴时的温度叫润滑脂的滴点。
滴点决了润滑油的工作温度。
选择润滑脂品种的一般原则： ◆压力高和滑动速度低时，选用针入度小品种。 ◆滴点一般较轴承的工作温度高20℃~30℃，以免工作 时润滑剂过多地流失。 ◆潮湿环境下，应选用钙基或铝基润滑脂。
磨损及磨损理论PPT幻灯片课件
21
e.材料的硬度 硬度高的金属比硬度低的金属抗粘着能力强，因为表面接触 应力大于较软金属硬度的1/3时，很多金属将由轻微磨损转 变为严重的粘着磨损。
22
②载荷的影响 粘着磨损一般随法向载荷增加到某一临界值后而急剧增加，
如图所示，K/H的比值实际上是材料硬度与许用压力的关
系。当载荷值超过材料硬度值的1/3时，磨损急剧增加， 严重时咬死。 因此设计中选择的许用压力必须低于材料硬度值的1/3。
发生相互影响。当压力值增加到H/3以上时，整个表面变
成塑性流动区，因而实际接触面积不再与载荷成正比，出
现剧烈的粘着磨损，摩擦表面严重破坏。
17
由于式中的K代表微
凸体中产生磨粒的概 率，即粘着磨损系
数．因此，K值必须
按不同的滑动材料组 合和不同的摩擦条件 求得。右表给出了不 同工况和摩擦副配对
时的磨损系数K值。
距离的总磨损量(即磨损率，通常用于判断材料磨损
的快慢程度)为:
(2)
由(1)和(2)式，可得：
(3) 15
(3)
式(3)是假设了各个微凸体在接触时均产生一个磨粒而导出
如果考虑到微凸体相互产生磨粒的概率数K和滑动距离L，
则接触表面的粘着磨损量3，H为布氏硬度值，则式(4)可
这种模式的摩擦系数与轻微磨损差不多，但磨损程度 加剧。
c.擦伤
粘着强度比摩擦副的两基体金属的强度都高。剪
切主要发生在软金属的亚表层内，有时也发生在硬金
属的亚表层内，转移到硬金属上的粘着物又刮削软金
属表面，使软金属表面出现划痕，所以擦伤主要发生
在软金属表层，硬金属表面也偶有划伤。
12
d.咬合
如果粘着强度比两金属基体的强度高得多，而且粘着点面积较 大时，剪切破坏发生在一个或两个金属表层深的地方。 此时表面将沿着滑动方向呈现明显的撕脱，出现严重磨损。如 果滑动继续进行，粘着范围将很快增大，摩擦产生的热量使表 面温度剧增，极易出现局部熔焊，使摩擦副之间咬死而不能相 对滑动。 这种破坏性很强的磨损形式，应力求避免。
e.材料的硬度 硬度高的金属比硬度低的金属抗粘着能力强，因为表面接触 应力大于较软金属硬度的1/3时，很多金属将由轻微磨损转 变为严重的粘着磨损。
22
②载荷的影响 粘着磨损一般随法向载荷增加到某一临界值后而急剧增加，
如图所示，K/H的比值实际上是材料硬度与许用压力的关
系。当载荷值超过材料硬度值的1/3时，磨损急剧增加， 严重时咬死。 因此设计中选择的许用压力必须低于材料硬度值的1/3。
发生相互影响。当压力值增加到H/3以上时，整个表面变
成塑性流动区，因而实际接触面积不再与载荷成正比，出
现剧烈的粘着磨损，摩擦表面严重破坏。
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由于式中的K代表微
凸体中产生磨粒的概 率，即粘着磨损系
数．因此，K值必须
按不同的滑动材料组 合和不同的摩擦条件 求得。右表给出了不 同工况和摩擦副配对
时的磨损系数K值。
距离的总磨损量(即磨损率，通常用于判断材料磨损
的快慢程度)为:
(2)
由(1)和(2)式，可得：
(3) 15
(3)
式(3)是假设了各个微凸体在接触时均产生一个磨粒而导出
如果考虑到微凸体相互产生磨粒的概率数K和滑动距离L，
则接触表面的粘着磨损量3，H为布氏硬度值，则式(4)可
这种模式的摩擦系数与轻微磨损差不多，但磨损程度 加剧。
c.擦伤
粘着强度比摩擦副的两基体金属的强度都高。剪
切主要发生在软金属的亚表层内，有时也发生在硬金
属的亚表层内，转移到硬金属上的粘着物又刮削软金
属表面，使软金属表面出现划痕，所以擦伤主要发生
在软金属表层，硬金属表面也偶有划伤。
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d.咬合
如果粘着强度比两金属基体的强度高得多，而且粘着点面积较 大时，剪切破坏发生在一个或两个金属表层深的地方。 此时表面将沿着滑动方向呈现明显的撕脱，出现严重磨损。如 果滑动继续进行，粘着范围将很快增大，摩擦产生的热量使表 面温度剧增，极易出现局部熔焊，使摩擦副之间咬死而不能相 对滑动。 这种破坏性很强的磨损形式，应力求避免。
摩擦和磨损课件
摩擦和磨损
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
4）冲蚀磨损
当一束含有硬质微粒的流体冲击到固体表面上的时候就会造成冲蚀磨 损，例如利用高压空气输送型砂或高压水输送矿石的管道所产生的摩损。 冲蚀磨损是在有摩擦的情况下受到硬质微粒冲击反复作用而造成的表层 疲劳破坏。
磨损会影响机器的精度，强敌工作的可靠性，甚至促使机器提前报废。
摩擦和磨损
8
§1-4 摩擦与磨损
1. 磨损过程
磨
损 量 Q
磨 合
稳定磨损
剧烈磨损
0 t2
t1
时间t
0~t1：磨合阶段
t1~t2：稳定磨损阶段
t2~~：剧烈磨损阶段
摩擦和磨损
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§1-4 摩擦与磨损
1. 磨损过程
（1）磨合阶段
在运转初期，摩擦副的接触面积较小，单位面积上的实际载荷较 大，磨损速度较快。随着磨合的进行，实际接触面积不断增大，磨 损速度在达到某一定值后转入稳定磨损阶段。
（3）根据摩擦副的摩擦状态可分为： 固体摩擦、液（气）体摩擦和混合摩擦。
摩擦和磨损
3
§1-4 摩擦与磨损 2. 种类
1）固体摩擦 固体摩擦分为干摩擦和边界摩擦。
干摩擦 摩擦副在直接接触时产生的摩擦称为干摩擦。
因摩擦因数大，磨损严重，除利用摩擦力工作的场合外，应尽量避免。
摩擦和磨损
4
§1-4 摩擦与磨损
严重的粘着磨损会造成运动副咬死，不能正常运转 。
影响因素：①同类摩擦副材料比异类材料容易粘着，如钢件运动副的 相对运动；②脆性材料比塑性材料的粘着能力高；③在一定范围内，零 件的表面粗糙度愈小，抗粘着能力愈强。
摩擦学基础知识磨损PPT课件
18
(3)擦伤：
粘着结合强度比两基本金属的抗剪强度都高。 剪切发生在较软金属的亚表层内或硬金属的亚表 层内，转移到硬金属上的粘着物使软表面出现细 而浅划痕，硬金属表面也偶有划伤。
(4)划伤：
粘着结合强度比两基体金属的抗剪强度都高， 切应力高于粘着结合强度。剪切破坏发生在摩擦 副金属较深处，表面呈现宽而深的划痕。
e: 表面粗糙度：一般情况下， 降低摩擦副的表面粗糙度能 提高抗粘着能力。
24
c: 材料的组织结构和表面处理：
--多相金属比单相金属的抗粘着磨损能力 高。通过表面处理技术在金属表面生成硫 化物、磷化物或氯化物等薄膜可以减少粘 着效应，同时表面膜限制了破坏深度，提 高抗粘着磨损的能力。
25
d:材料的硬度： 硬度高的金属比硬度低的 金属抗粘着能力强，表面 接触应力大于较软金属硬 度的1/3时，很多金属将由 轻微磨损转变为严重的粘 着磨损。
19
(5) 咬死：
粘着结合强度比两基体金属的抗剪强 度都高，粘着区域大，切应力低于粘着 结合强度。摩擦副之间发生严重粘着而 不能相对运动。
20
4 简单粘着磨损计算(Archard模型)：
21
三条粘着磨损规律：
1.磨损量与滑动距离成正比：适用于多种条件。 2.磨损量与载荷成正比：适用于有限载荷范围。 3.磨损量与较软材料的硬度或屈服极限成正比：
咬死
点蚀 研磨 划伤 凿削
黏着坑密集，材料转移严重，摩擦副大量焊合，磨损急剧增加， 摩擦副相对运动受到阻碍或停止。 材料以极细粒状脱落，出现许多“豆斑”状凹坑。
宏观上光滑，高倍才能观察到细小的磨粒滑痕。
低倍可观察到条条划痕，由磨粒切削或犁沟造成。
存在压坑，间或有粗短划痕，由磨粒冲击表面造成
(3)擦伤：
粘着结合强度比两基本金属的抗剪强度都高。 剪切发生在较软金属的亚表层内或硬金属的亚表 层内，转移到硬金属上的粘着物使软表面出现细 而浅划痕，硬金属表面也偶有划伤。
(4)划伤：
粘着结合强度比两基体金属的抗剪强度都高， 切应力高于粘着结合强度。剪切破坏发生在摩擦 副金属较深处，表面呈现宽而深的划痕。
e: 表面粗糙度：一般情况下， 降低摩擦副的表面粗糙度能 提高抗粘着能力。
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c: 材料的组织结构和表面处理：
--多相金属比单相金属的抗粘着磨损能力 高。通过表面处理技术在金属表面生成硫 化物、磷化物或氯化物等薄膜可以减少粘 着效应，同时表面膜限制了破坏深度，提 高抗粘着磨损的能力。
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d:材料的硬度： 硬度高的金属比硬度低的 金属抗粘着能力强，表面 接触应力大于较软金属硬 度的1/3时，很多金属将由 轻微磨损转变为严重的粘 着磨损。
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(5) 咬死：
粘着结合强度比两基体金属的抗剪强 度都高，粘着区域大，切应力低于粘着 结合强度。摩擦副之间发生严重粘着而 不能相对运动。
20
4 简单粘着磨损计算(Archard模型)：
21
三条粘着磨损规律：
1.磨损量与滑动距离成正比：适用于多种条件。 2.磨损量与载荷成正比：适用于有限载荷范围。 3.磨损量与较软材料的硬度或屈服极限成正比：
咬死
点蚀 研磨 划伤 凿削
黏着坑密集，材料转移严重，摩擦副大量焊合，磨损急剧增加， 摩擦副相对运动受到阻碍或停止。 材料以极细粒状脱落，出现许多“豆斑”状凹坑。
宏观上光滑，高倍才能观察到细小的磨粒滑痕。
低倍可观察到条条划痕，由磨粒切削或犁沟造成。
存在压坑，间或有粗短划痕，由磨粒冲击表面造成
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磨损会影响机器的精度，强敌工作的可靠性，甚至促使机器提前报废。
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课堂借鉴！
§1-4 摩擦与磨损
1. 磨损过程
磨
损 量 Q
磨 合
稳定磨损
剧烈磨损
0
t2
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时间t
0~t1：磨合阶段
t1~t2：稳定磨损阶段
t2~~：剧烈磨损阶段
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§1-4 摩擦与磨损
1. 磨损过程
（1）磨合阶段
在运转初期，摩擦副的接触面积较小，单位面积上的实际载荷较 大，磨损速度较快。随着磨合的进行，实际接触面积不断增大，磨 损速度在达到某一定值后转入稳定磨损阶段。
进入摩擦面之间的游离颗粒，如磨损造成的金属微粒，会在较软材料的 表面上刨犁出许多沟纹，这样的为切削过程叫做磨料磨损。
影响因素：①硬度↑，耐磨性↑；
②磨粒的平均尺寸↑，磨损就越严重； ③磨粒的硬度越高，磨损就越严重。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类
（2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
影响因素：①零件表面的氧化膜性质； ②环境温度。
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机械基础 §1-3 摩擦和磨损
课堂借鉴！
1
§1-4 摩擦与磨损
摩擦和磨损是自然界和社会生活中普遍存在的现象。 有时人们利用它们有利的一面，如车辆行驶、带传动等是利用
摩擦作用，精加工中的磨削、抛光等是利用磨损的有用方面。 由于摩擦的存在造成了机器的磨损、发热和能量损耗。
据估计目前世界上约有30%～50%的能量消耗在各种形式的摩擦 中，约有80%的机器是因为零件磨损而失效。
14
课堂借鉴！
§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
4）冲蚀磨损
当一束含有硬质微粒的流体冲击到固体表面上的时候就会造成冲蚀磨 损，例如利用高压空气输送型砂或高压水输送矿石的管道所产生的摩损。 冲蚀磨损是在有摩擦的情况下受到硬质微粒冲击反复作用而造成的表层 疲劳破坏。
磨损
2. 磨损种类
的种
类
（1） 种类
对磨 损表 面外 观的 描述
磨损 机理
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
……
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
1）粘着磨损（最普通的磨损）
当摩擦表面的不平度的尖峰相互作用的各点发生粘着后，在相对滑动时， 材料从运动副的一个表面转移到另一个表面，故而形成粘着磨损。
影响因素：①磨粒与固体表面的摩擦因数； ②磨粒的冲击速度； ③磨粒冲击速度的方向同固体表面所夹的冲击角。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
5）腐及水分的化学作用或电化学作用，在相对运动中造成 的材料损失。（例如黄油枪的喷嘴）腐蚀可以在没有摩擦的条件 下形成。
2. 种类 边界摩擦 在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面吸附一层极薄 的润滑膜，这种摩擦状态称为边界摩擦。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 种类 2）液（气）体摩擦 在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面被一层具有一定压力
和厚度的流体润滑膜完全隔开时的摩擦，称为液（气）体摩擦。
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§1-4 摩擦与磨损
3）疲劳磨损
当做滚动或滑动的高副受到反复作用的应力（如滚动轴承运转或齿轮传 动）时，如果应力超过材料的接触疲劳强度，就会在零件表面或一定深度 处形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展与相互连接，造成许多微粒从零件表面 上脱落下来，致使表面上出现许多月牙形浅坑，叫做疲劳磨损，也称疲劳 点蚀或简称点蚀。
影响因素：①表面硬度↑，产生疲劳裂纹的危险性越小；②提高表面质量， 对零件的疲劳寿命有显著改善；③与加入的润滑油的粘度和压力有关，高 压下的润滑油能在接触区起到均化应力的作用，可提高抗疲劳磨损的能力； 油的粘度过低，则易于挤入疲劳裂缝中，在被封闭的裂缝中受高压而促进 疲劳裂纹的扩展，因此，高粘度的油有利于提高抗疲劳能力 。
因此，零件的磨损是决定机器使用寿命的主要因素。
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§1-4 摩擦与磨损
一、摩擦
1. 定义：两物体的接触表面阻碍它们相对运动的机械阻力。 相互摩擦的两个物体称为摩擦副。
2. 种类：摩擦的分类有很多标准。 （1）根据摩擦副的运动状态可分为
静态摩擦、临界摩擦、动态摩擦和惯性摩擦。 （2）根据摩擦副的运动形式可分为滑动摩擦和滚动摩擦。
（3）根据摩擦副的摩擦状态可分为： 固体摩擦、液（气）体摩擦和混合摩擦。
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§1-4 摩擦与磨损 2. 种类
1）固体摩擦 固体摩擦分为干摩擦和边界摩擦。
干摩擦 摩擦副在直接接触时产生的摩擦称为干摩擦。
因摩擦因数大，磨损严重，除利用摩擦力工作的场合外，应尽量避免。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 种类
3）混合摩擦 兼有固体摩擦和液（气）体摩擦中两种摩擦状态以上的
一种摩擦状态，称为混合摩擦。
混合摩擦中摩擦表面仍有少量直接接触，大部分处于液（气）体摩擦， 故摩擦和磨损状况优于固体摩擦，但比液（气）体摩擦差。
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§1-4 摩擦与磨损
二、磨损
运动副之间，由于摩擦作用而导致机件表面材料逐 渐损耗的过程。
严重的粘着磨损会造成运动副咬死，不能正常运转 。
影响因素：①同类摩擦副材料比异类材料容易粘着，如钢件运动副 的相对运动；②脆性材料比塑性材料的粘着能力高；③在一定范围内， 零件的表面粗糙度愈小，抗粘着能力愈强。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
2）磨料磨损
（2）稳定磨损阶段
在这个阶段，机件以平稳而缓慢的速度磨损，标志着摩擦条件 保持不变。这个阶段的长短代表机件的使用寿命。
（3）剧烈磨损阶段
经过稳定磨损阶段后，机件的表面磨损较为严重，运动副中的 间隙增大，引起额外的动载荷，出现噪声和振动， 最终导致失效。这时必须更换零件。
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§1-4 摩擦与磨损
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§1-4 摩擦与磨损
1. 磨损过程
磨
损 量 Q
磨 合
稳定磨损
剧烈磨损
0
t2
t1
时间t
0~t1：磨合阶段
t1~t2：稳定磨损阶段
t2~~：剧烈磨损阶段
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§1-4 摩擦与磨损
1. 磨损过程
（1）磨合阶段
在运转初期，摩擦副的接触面积较小，单位面积上的实际载荷较 大，磨损速度较快。随着磨合的进行，实际接触面积不断增大，磨 损速度在达到某一定值后转入稳定磨损阶段。
进入摩擦面之间的游离颗粒，如磨损造成的金属微粒，会在较软材料的 表面上刨犁出许多沟纹，这样的为切削过程叫做磨料磨损。
影响因素：①硬度↑，耐磨性↑；
②磨粒的平均尺寸↑，磨损就越严重； ③磨粒的硬度越高，磨损就越严重。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类
（2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
影响因素：①零件表面的氧化膜性质； ②环境温度。
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机械基础 §1-3 摩擦和磨损
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§1-4 摩擦与磨损
摩擦和磨损是自然界和社会生活中普遍存在的现象。 有时人们利用它们有利的一面，如车辆行驶、带传动等是利用
摩擦作用，精加工中的磨削、抛光等是利用磨损的有用方面。 由于摩擦的存在造成了机器的磨损、发热和能量损耗。
据估计目前世界上约有30%～50%的能量消耗在各种形式的摩擦 中，约有80%的机器是因为零件磨损而失效。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
4）冲蚀磨损
当一束含有硬质微粒的流体冲击到固体表面上的时候就会造成冲蚀磨 损，例如利用高压空气输送型砂或高压水输送矿石的管道所产生的摩损。 冲蚀磨损是在有摩擦的情况下受到硬质微粒冲击反复作用而造成的表层 疲劳破坏。
磨损
2. 磨损种类
的种
类
（1） 种类
对磨 损表 面外 观的 描述
磨损 机理
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
……
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
1）粘着磨损（最普通的磨损）
当摩擦表面的不平度的尖峰相互作用的各点发生粘着后，在相对滑动时， 材料从运动副的一个表面转移到另一个表面，故而形成粘着磨损。
影响因素：①磨粒与固体表面的摩擦因数； ②磨粒的冲击速度； ③磨粒冲击速度的方向同固体表面所夹的冲击角。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
5）腐及水分的化学作用或电化学作用，在相对运动中造成 的材料损失。（例如黄油枪的喷嘴）腐蚀可以在没有摩擦的条件 下形成。
2. 种类 边界摩擦 在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面吸附一层极薄 的润滑膜，这种摩擦状态称为边界摩擦。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 种类 2）液（气）体摩擦 在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面被一层具有一定压力
和厚度的流体润滑膜完全隔开时的摩擦，称为液（气）体摩擦。
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§1-4 摩擦与磨损
3）疲劳磨损
当做滚动或滑动的高副受到反复作用的应力（如滚动轴承运转或齿轮传 动）时，如果应力超过材料的接触疲劳强度，就会在零件表面或一定深度 处形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展与相互连接，造成许多微粒从零件表面 上脱落下来，致使表面上出现许多月牙形浅坑，叫做疲劳磨损，也称疲劳 点蚀或简称点蚀。
影响因素：①表面硬度↑，产生疲劳裂纹的危险性越小；②提高表面质量， 对零件的疲劳寿命有显著改善；③与加入的润滑油的粘度和压力有关，高 压下的润滑油能在接触区起到均化应力的作用，可提高抗疲劳磨损的能力； 油的粘度过低，则易于挤入疲劳裂缝中，在被封闭的裂缝中受高压而促进 疲劳裂纹的扩展，因此，高粘度的油有利于提高抗疲劳能力 。
因此，零件的磨损是决定机器使用寿命的主要因素。
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§1-4 摩擦与磨损
一、摩擦
1. 定义：两物体的接触表面阻碍它们相对运动的机械阻力。 相互摩擦的两个物体称为摩擦副。
2. 种类：摩擦的分类有很多标准。 （1）根据摩擦副的运动状态可分为
静态摩擦、临界摩擦、动态摩擦和惯性摩擦。 （2）根据摩擦副的运动形式可分为滑动摩擦和滚动摩擦。
（3）根据摩擦副的摩擦状态可分为： 固体摩擦、液（气）体摩擦和混合摩擦。
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§1-4 摩擦与磨损 2. 种类
1）固体摩擦 固体摩擦分为干摩擦和边界摩擦。
干摩擦 摩擦副在直接接触时产生的摩擦称为干摩擦。
因摩擦因数大，磨损严重，除利用摩擦力工作的场合外，应尽量避免。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 种类
3）混合摩擦 兼有固体摩擦和液（气）体摩擦中两种摩擦状态以上的
一种摩擦状态，称为混合摩擦。
混合摩擦中摩擦表面仍有少量直接接触，大部分处于液（气）体摩擦， 故摩擦和磨损状况优于固体摩擦，但比液（气）体摩擦差。
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§1-4 摩擦与磨损
二、磨损
运动副之间，由于摩擦作用而导致机件表面材料逐 渐损耗的过程。
严重的粘着磨损会造成运动副咬死，不能正常运转 。
影响因素：①同类摩擦副材料比异类材料容易粘着，如钢件运动副 的相对运动；②脆性材料比塑性材料的粘着能力高；③在一定范围内， 零件的表面粗糙度愈小，抗粘着能力愈强。
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§1-4 摩擦与磨损
2. 磨损种类 （2）磨损机理下的几种磨损及影响因素
2）磨料磨损
（2）稳定磨损阶段
在这个阶段，机件以平稳而缓慢的速度磨损，标志着摩擦条件 保持不变。这个阶段的长短代表机件的使用寿命。
（3）剧烈磨损阶段
经过稳定磨损阶段后，机件的表面磨损较为严重，运动副中的 间隙增大，引起额外的动载荷，出现噪声和振动， 最终导致失效。这时必须更换零件。
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§1-4 摩擦与磨损