摩擦
摩擦的定义和种类
摩擦的定义和种类
摩擦是两个物体在相互接触的表面上相对运动时产生的力。
摩擦分为静摩擦和动摩擦两种。
1、静摩擦：当两个物体相对运动的速度为零时，它们之间的摩擦力被称为静摩擦力。
2、动摩擦：当两个物体相对运动的速度不为零时，它们之间的摩擦力被称为动摩擦力。
另外，还有滑动摩擦、滚动摩擦、粘性摩擦等种类：
1、滑动摩擦：两个物体之间相对滑动时的摩擦力。
2、滚动摩擦：一物体在另一个物体表面上滚动时，这两物体之间的摩擦力。
3、粘性摩擦：当两个物体之间静止或相对运动时，由于介质的黏性而产生的摩擦力。
4、液体摩擦：液体在与固体接触时所产生的摩擦力，也被称为黏滞力。
液体摩擦和黏性摩擦都是由于介质的黏性和分子间的吸引力而产生的。
摩擦与磨损
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）。
摩擦的拟声词
摩擦的拟声词摩擦的拟声词是形容摩擦过程中产生的声音的词语，常常用于形容摩擦的强度、速度和持续时间等特点。
下面是1000字的摩擦的拟声词。
摩擦的轻柔、缓慢1. 轻轻地：形容轻微的摩擦声，如轻轻地擦拭桌子或轻轻地拂过衣服表面。
2. 悠悠地：形容缓慢而连续的摩擦声，如悠悠地拖曳衣服或悠悠地倚靠墙壁。
3. 小心翼翼地：形容极其缓慢和细小的摩擦声，如小心翼翼地擦拭玻璃或小心翼翼地抚摸宠物的毛发。
摩擦的微弱、细微1. 微微地：形容微弱而连续的摩擦声，如微微地摩擦钢琴键或微微地踩脚踏板。
2. 细细地：形容细微而精细的摩擦声，如细细地擦拭书本的纸质封皮或细细地揉搓衣服表面。
3. 轻微地：形容轻微而柔和的摩擦声，如轻微地摩擦手指和鼠标或轻微地揉搓纸张表面。
摩擦的尖锐、刺耳1. 刺耳地：形容尖锐而嘈杂的摩擦声，如刺耳地摩擦玻璃或刺耳地摩擦车辆刹车盘。
2. 尖利地：形容尖锐而犀利的摩擦声，如尖利地摩擦钢笔和纸张或尖利地摩擦玻璃纸。
3. 锐利地：形容锐利而刻薄的摩擦声，如锐利地摩擦金属器具表面或锐利地摩擦手指和纸张。
摩擦的快速、急促1. 急促地：形容快速而狂热的摩擦声，如急促地擦拭鞋子或急促地敲打键盘。
2. 迅速地：形容迅猛而快速的摩擦声，如迅速地划动纸张或迅速地拍打马蹄铁。
3. 快速地：形容快速而连续的摩擦声，如快速地擦拭镜头或快速地搓洗家具表面。
摩擦的持久、持续1. 持久地：形容长时间而持续的摩擦声，如持久地擦拭沙发或持久地搓洗厨房用具。
2. 持续地：形容连续而不间断的摩擦声，如持续地揉搓衣服表面或持续地抚摸毛发。
3. 连续地：形容一个接着一个的摩擦声，如连续地拖曳布料或连续地敲打键盘。
摩擦的沉闷、阻力1. 摩擦地：形容产生强烈阻力的摩擦声，如摩擦地移动重物或摩擦地运动汽车。
2. 阻力地：形容产生大量阻力的摩擦声，如阻力地摩擦摩门轮或阻力地摩擦石材表面。
3. 沉闷地：形容产生笨重和迟缓感的摩擦声，如沉闷地摩擦木头的表面或沉闷地移动大理石。
生活中常见摩擦实例
2021/4/9
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❖ 脚和地面产生的是静摩擦，圆珠笔在 纸上写字，圆珠笔尖和纸产生的是滚 动摩擦力，因为圆珠笔笔尖上是小圆 珠，自行车轮子和地面产生的是静摩 擦力，因转动产生的摩擦力是滚动摩 擦。
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❖ 动摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦，滑动 摩擦就是物体间发生相对运动而产生的 摩擦力,例如两手摩擦发生相对滑动就产 生滑动摩擦力；推箱子、擦黑板等等。 滚动摩擦指滚动的物体与地面（或其他 物体）发生的静摩擦力，例如自行车可 以前进就是地面给自行车提供了摩擦力。
滑动摩擦、滚动摩擦、静 摩擦的实例
2021/4/9
ห้องสมุดไป่ตู้
1
❖ 静摩擦就是物体间没有发生相对运动而 产生的摩擦力，例如用手握杯子，杯子 与手没有发生相对运动而杯子却不下落， 就是由于手给被子提供的静摩擦力。人 走路时，脚底与地面之间的摩擦；将靠 岸时，缆绳与木桩之间的摩擦；静止在 斜面上的物体与斜面之间的摩擦；写字 时，手与笔之间的摩擦；
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深圳derill谢谢观看！！！
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
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2021/4/9
2
❖ 手握瓶子时手与瓶子之间的摩擦；用 绳子捆扎物体时绳子之间的摩擦；皮
带运输机是靠货物和传送皮带之间的 静摩擦力把货物送往别处。你说人走 路的动力是静还是动?是静!因为人与地 面没有相对滑动！滑动顾名思义就要 滑啦，你把手与手放一起，一滑，那 就是滑动摩擦；滑而没动，就是静摩 擦。
摩擦与润滑
摩擦与润滑1、基本概念基本概念基本概念基本概念摩擦学：摩擦学（Tribology）一词是1966年才开始使用的，是研究相互作用表面发生相对运动时的有关科学、技术和实践的一门综合性科学技术，其基本内容就是研究机械中的摩擦、磨损和润滑问题。
摩擦：两个相互作用的物体在外力作用下发生相对运动时所产生的阻碍运动的阻力称为“摩擦力”，这种现象称之为“摩擦”。
磨损：摩擦副之间发生相对运动时引起接触表面上材料的迁移或脱落过程称之为磨损。
润滑：在两物体相对运动表面之间施加润滑剂，以减少接触表面间的摩擦和磨损。
2、基本原理：摩擦原理的早期认识及基本观点：答：凹凸说：1、认为摩擦的起因是一个凸凹不平的表面沿另一‘表面上的微凸物体上升所作的功，也就是说摩擦是由于表面凸凹不平而引起，即摩擦的凹凸学说。
2、库仑在解释摩擦起因时，他认为首先是接触表面凹凸不平的机械啮合力，其次是分子之间的粘附力。
虽然，他已认识到粘附在摩擦于可能起一定作用．但是次要的，粗糙表面的微凸体才是主要的。
粘附说：1、摩擦粘附说：认为摩擦力的真正原因在于接触摩擦区两表面之间的分子粘附作用。
2、表面分子吸引力理论：认为摩擦是接触表面分子间相互排斥力与相互吸引力的作用结果。
3、分子机械摩擦理论：认为机械与分子吸附是摩擦之源。
摩擦与接触面微凸体的弹塑性变形、微凸体相遇时的剪切、犁沟以及接触面分子吸引有关。
4、近代被公认的摩擦粘附理论：认为表观接触面积与真实接触面积差别很大，而且真实接触面积还会随摩擦条件而变化，两微凸体之间因存在吸附力而形成接点。
摩擦力应为剪断金属之间接点所需的力与硬金属表面微凸体在软金属表面犁沟所需力之和。
这一理论最初应用于两种金属之间的摩擦，现在，已深入到非金属等许多其他材料。
第一章表面性质与表面接触1、为什么在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好？答：液体的表面张力越小，接触角越小，固体表面就越容易被液体表面浸润。
一般认为，液体的表面张力小于固体的表面张力即可润湿固体表面，所以在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好。
摩擦学基本知识
H
4. 润 滑
• 是减少机械零部件磨损、延长使用寿命的有效措施。 • 为了减少机器的磨损和发热,保证安全运转,延长使用寿 命和降低能源的消耗,摩擦副表面间进行润滑。主要的 润滑剂为液体润滑油。 • 据推算,全世界用于动力的能源,约有30%～40%消耗在无
损就是一种复合磨损形式。在实际工程中，应抓住主 要的磨损形式，才能采取有效措施，以减少磨损，延 长寿命。 • 3.2 磨损规律及影响因素 • 机器零件的工作过程分为三个阶段：跑合阶段、稳定 磨损阶段、急剧磨损阶段。应尽可能延长稳定磨损阶 段。
• 磨损的影响因素主要有：材料、表面硬度、滑动速度
、载荷、表面温度、表面粗糙度、表面粘附物以及润 滑等。
(a) 一般情况；(b) 表面平行时
流体摩擦（润滑）
H • ③．边界摩擦：相对运动的表面之间存在极薄分子膜。
• 特点：极薄边界膜（厚度20纳米左右）起润滑作用，有 能力防止表面微凸体之间相互接触而不破坏，起良好的 润滑作用。但强度低，易破裂。
(a) 单分子层边界润滑模型；(b) 边界润滑机理模型 边界摩擦（润滑）
料的极限使用温度；f∝1/Pg，f∝V,而碳石墨和铸铁由于自
润滑性好，其规律与塑性相反。
H
摩擦工况
润滑状态 粘度影响 （μ）
表：各种摩擦状态及其特征对比
干摩擦
无
边界摩擦
分子吸附膜
混合摩擦
部分
流体摩擦
全部
无
无
部分
起决定作用
过程特征
微凸起接触
分子层、分子机 械作用
混合
流体动静压效 应
摩擦系数大小
0.1～0.6
• ④．微动磨损：两个表面之间由于振幅很小的相对运 动而产生的磨损。
摩擦 作文
摩擦作文
哎呀呀，今天咱来说说“摩擦”。
你知道吗，摩擦这东西可神奇啦！就好像两个小伙伴，有时候会闹点小别扭。
比如说，走路的时候鞋底和地面会有摩擦，要是没有这摩擦，咱不就得滑倒啦？那可就糟糕喽！
上次我和小伙伴一起玩滑板，轮子和地面的摩擦可重要了呢。
要是没有摩擦，那滑板不就像脱缰的野马，根本控制不住呀！我们在广场上滑呀滑，嘻嘻哈哈的，可开心啦！
还有啊，擦黑板的时候，黑板擦和黑板之间也有摩擦呢。
每次擦黑板，我都觉得那声音挺好玩的，“擦擦擦”的。
但要是没有摩擦，那粉笔字怎么能擦掉呀？
我记得有一次，我看到妈妈在厨房做饭，她的手和锅铲也有摩擦呀。
妈妈说，这样才能把菜炒得香香的。
我当时就想，这摩擦还真是无处不在呢！
你想想看，要是世界上没有摩擦，那会变成什么样呢？东西都滑来滑去的，人都站不稳，那多可怕呀！
所以呀，摩擦虽然有时候会让我们觉得有点不方便，比如走路走多了脚会疼，那就是摩擦闹的。
但它更多的是给我们带来好处呢。
我们可不能小瞧它哟！这就是我对摩擦的看法啦！。
摩擦力,摩擦系数,密度,速度的关系公式
摩擦力,摩擦系数,密度,速度的关系公式摩擦力、摩擦系数、密度和速度之间的关系公式如下：
1.滑动摩擦力公式：f=N*μ，其中N为接触面间的弹力，μ为滑动摩
擦系数。
这个公式说明滑动摩擦力与接触面的弹力和接触面的粗糙程度有关，与物体的速度和密度无关。
2.静摩擦力公式：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力
无关。
大小范围：Of静fm(fm为最大静摩擦力，与正压力有关)。
这个公式说明静摩擦力与正压力无关，只与相对运动趋势的方向或运动方向有关。
3.密度公式：ρ=m/V，其中m为物体质量，V为物体体积。
这个公式
说明密度是物体的质量和体积的比值，与速度无关。
综合以上三个公式，我们可以得出结论：滑动摩擦力与接触面的弹力和滑动摩擦系数有关，静摩擦力与正压力无关，密度是物体的质量和体积的比值，与速度无关。
摩擦系数知识点总结
摩擦系数知识点总结一、静摩擦系数与动摩擦系数1. 静摩擦系数静摩擦系数指当物体处于静止状态时，两个物体之间的摩擦系数。
在静止状态下，物体之间的摩擦力会抵消外部作用力，使得物体保持静止。
静摩擦系数通常用字母μs表示。
2. 动摩擦系数动摩擦系数指当物体处于运动状态时，两个物体之间的摩擦系数。
在运动状态下，物体之间的摩擦力会影响物体的加速度和速度。
动摩擦系数通常用字母μk表示。
二、影响摩擦系数的因素1. 表面粗糙程度物体表面的粗糙程度是影响摩擦系数大小的重要因素之一。
表面越粗糙，摩擦系数通常会更大。
这是因为粗糙表面之间的接触面积更大，摩擦力更大。
2. 接触形状物体间的接触形状也会影响摩擦系数的大小。
不同的接触形状会影响物体间的接触面积和接触方式，从而影响摩擦力的大小。
3. 材料的性质材料的性质对摩擦系数也有重要影响。
例如，不同的材料表面间的相互作用力不同，因此摩擦系数也会不同。
一般来说，粗糙表面的材料之间的摩擦系数通常更大。
三、摩擦系数的测量1. 静摩擦系数的测量静摩擦系数的测量通常采用斜面法或天平法。
斜面法是通过改变斜面的倾角来测量静摩擦系数，天平法是通过改变物体的质量来测量静摩擦系数。
2. 动摩擦系数的测量动摩擦系数的测量通常采用滑动法或牵引法。
滑动法是通过测量物体在水平面上的运动速度来测量动摩擦系数，牵引法则是通过测量牵引力和摩擦力之间的关系来测量动摩擦系数。
四、摩擦系数的应用1. 机械系统在机械系统中，摩擦系数的大小对系统的性能和稳定性有重要影响。
设计工程师通常会根据系统的摩擦系数要求选择适当的材料和润滑方式，以确保系统的正常运行。
2. 运动学分析在运动学分析中，摩擦系数的大小对物体间的相对运动和摩擦力的大小和方向都有影响。
通过摩擦系数的分析，可以更准确地预测和描述物体间的相对运动及摩擦力的大小和方向。
3. 材料研究在材料研究领域，摩擦系数的研究对于材料的选择、表面处理和摩擦减耗等方面有重要意义。
生活中常见摩擦力的例子
生活中常见摩擦力的例子
1. 走路的时候呀，咱们的脚和地面之间不就有摩擦力嘛！想想看，要是没有摩擦力，那咱们岂不是像在冰面上一样，走一步滑老远，根本没法正常走路啦。
2. 你看咱写字的时候，笔和纸之间也存在摩擦力呢。
要是没有这摩擦力，笔在纸上滑来滑去，那字还怎么写得清楚呀，这可太重要了吧！
3. 开汽车的时候，轮胎和地面有摩擦力哦。
没有摩擦力，车子就会打滑失控，那该多危险呀，你说是不是？
4. 用毛巾擦手，毛巾和手之间同样有摩擦力呀。
如果没有摩擦力，那手上的水怎么擦干呢，这多让人为难呀！
5. 坐椅子的时候，屁股和椅子也有摩擦力哟。
没有摩擦力的话，稍微动一下不就滑下去了，那不是得一直小心翼翼的！
6. 推箱子的时候，箱子和地面也会有摩擦力啦。
这摩擦力有时还挺让人头疼呢，得使好大劲才能推动箱子呢！
7. 拿杯子喝水，手和杯子之间存在摩擦力呀。
假如没有摩擦力，杯子还不一下子就掉地上啦，那可就糟糕了呢！
我觉得呀，生活中这些摩擦力虽然有时候会带来一些小麻烦，但更多的是它们不可或缺，没有它们，很多事情我们都没办法正常完成呢！。
摩擦力的分析与解决方法
摩擦力的分析与解决方法摩擦力是物体间接触时产生的阻力，它对我们的日常生活和工业生产具有重要意义。
了解摩擦力的分析和解决方法，有助于我们减少能源消耗、提高运动效率，并解决因摩擦力引起的问题。
一、摩擦力的分析要准确分析摩擦力，我们需要了解以下几个方面：1. 受力分析：摩擦力是由物体间的分子间相互作用力产生的。
当两个物体接触时，分子间的吸引力会阻碍它们的相对运动，产生摩擦力。
2. 摩擦系数：摩擦系数是用来描述两个物体之间摩擦力大小的参数。
它可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数表示物体开始运动前的摩擦力大小，动摩擦系数表示物体运动中的摩擦力大小。
3. 物体表面状态：摩擦力还与物体表面的粗糙程度和润滑情况有关。
当物体表面越粗糙，摩擦力越大；而润滑会减少物体表面的接触面积，从而减小摩擦力。
二、解决摩擦力的方法要解决摩擦力的问题，我们可以采取以下几种方法：1. 润滑：润滑是最常见的减小摩擦力的方法之一。
通过在物体表面涂抹润滑剂，可以减小物体间的接触面积，减弱分子间的吸引力，从而减小摩擦力。
常用的润滑剂包括油脂、润滑油和凡士林等。
2. 改变物体表面状态：根据摩擦力与物体表面粗糙程度的关系，我们可以通过改变物体表面的状态来减小摩擦力。
例如，用砂纸磨光物体表面，可以减小表面的颗粒，从而减小摩擦力。
3. 使用滚动替代滑动：在一些情况下，滚动可以替代滑动，从而减小摩擦力。
例如，将物体放在滚动的球体上，可以大大减小与地面的接触面积，从而减小摩擦力。
这也是为什么轮子的发明对于运输工具的发展具有如此重要的原因之一。
4. 减小负载重量：摩擦力与物体的质量有关，负载越重，摩擦力越大。
因此，在一些需要减小摩擦力的场合下，可以通过减小负载重量来达到目的。
例如，在工业生产中，可以采用轻量化的材料来减小设备的负载重量，从而减小能源消耗。
5. 使用辅助力量：在一些情况下，我们可以利用其他力量来克服摩擦力。
例如，在起重机的使用中，通过应用力臂的原理，可以用较小的力克服较大的摩擦力，从而提高起重效率。
总结摩擦力知识点
总结摩擦力知识点一、摩擦力的分类摩擦力通常被分为静摩擦力和动摩擦力两种。
1.静摩擦力当物体表面之间相对运动是处于静止状态时，所产生的摩擦力称为静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的接触力有关，它可以阻止物体相对运动直到一个相对运动开端的力被施加。
2.动摩擦力当物体表面之间相对运动时，所产生的摩擦力称为动摩擦力。
动摩擦力的大小是与相对运动速度成正比的，不同物体之间的动摩擦系数不同。
二、摩擦力的影响因素摩擦力的大小受很多因素的影响。
1.物体表面的粗糙程度物体表面的粗糙程度对摩擦力的大小有很大的影响。
表面越光滑，摩擦力越小；表面越粗糙，摩擦力越大。
这是因为光滑的表面接触面积小，而粗糙的表面接触面积大，大的接触面积会增加摩擦力。
2.物体之间的力物体之间的接触力也会影响摩擦力的大小，接触力越大，摩擦力越大。
例如，用手推动一个物体时，我们会用力推，这就是为了增加接触力以增大摩擦力。
3.表面间的润滑程度表面间的润滑程度也会影响摩擦力的大小。
如果润滑层较薄，则可减小摩擦力；如果润滑层很厚，则会增加物体之间的摩擦力。
4.物体之间的相对运动速度动摩擦力的大小与物体之间的相对运动速度成正比。
当物体相对速度增大时，动摩擦力也随之增大。
三、摩擦力的应用摩擦力在生活和工程实践中有着广泛的应用。
1.运动摩擦力可以用来控制物体的运动。
例如，汽车在行驶时，需要靠摩擦力在轮胎和地面之间产生的力来提供牵引力，从而使车辆加速、减速和转向。
2.刹车摩擦力也是刹车的基础。
当车辆需要停止时，制动器将制动盘或制动鼓上的刹车片与车轮摩擦，从而使车轮减速并最终停止。
3.运动装置在机械运动装置中，摩擦力可以用来传递动力，例如，皮带传动和链传动。
4.工具制造在制造工具和机械零部件时，需要考虑摩擦力对零部件的影响，例如，润滑油的选择和表面处理的工艺。
四、摩擦力的减小在很多情况下，我们都希望减小摩擦力，以节省能源和延长设备的使用寿命，因此，减小摩擦力成为了工程实践中的重要课题。
摩擦力增加的原理
摩擦力增加的原理
摩擦力增加的原理是由于两个物体之间的接触表面存在不平整的微观结构，当两个物体相对运动时，这些微观结构会互相摩擦，产生摩擦力。
具体原理可以分为以下几个方面：
1. 法向压力增加：当物体相互接触时，它们之间会产生法向压力。
当两个物体挤压在一起时，法向压力会增加，使得两个物体更加紧密地接触在一起，从而增加摩擦力。
2. 表面粗糙度：即使物体表面看起来很光滑，但在微观层面上，它们的表面仍然是粗糙的。
这些微小的不平均性会使得两个物体之间接触的点更多，从而增加了摩擦力。
3. 分子吸附：当物体表面接触时，分子之间会发生相互吸附的现象，这种吸附现象造成了两个物体之间的相互作用力，从而增加了摩擦力。
4. 物体变形：当物体受到外力作用时，会发生形变。
由于物体的弹性，当外力停止作用时，物体会恢复原状。
这种物体的形变和恢复过程也会造成摩擦力的增加。
总之，摩擦力增加的原理是由于物体接触表面间的不平整结构、分子吸附、法向
压力和物体形变等因素的综合作用。
这些因素导致了摩擦力的产生和增加。
摩擦、磨损及润滑理论
一、摩擦、磨损及润滑三者关系
当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发 生相对滑动，或有相对滑动趋势时，在接触表面上就会产生抵抗滑 动的阻力，这一自然现象叫做摩擦。 其结果必然有能量损耗和摩擦表面物质的丧失或转移，即磨损。 据估计，世界上在工业方面约有30%的能量消耗于摩擦过程中。 所以人们为了控制零件在摩擦中损坏，在摩擦面间加入润滑剂来降
由式（3-10）可知，若将速度V降低，则p/x亦将降低，此时油
膜各点的压力强度也会随之降低。如V降低过多，油膜将无法支持外 载荷，而使两表面直接接触，致使油膜破裂，液体摩擦也就消失。 c）润滑油必须有一定的粘性。 d）有足够充足的供油量。
习题：
第三章 摩擦、磨损及润滑理论
一、选择题
3-1 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； 3-2 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； 3-3 两摩擦表面间的膜厚比=0.4～3时，其摩擦状态为 两摩擦表面间的膜厚比<0.4时，其摩擦状态为 两摩擦表面间的膜厚比>3～5时，其摩擦状态为 ； 。 ；
低摩擦，减小磨损的产生，所以说三者互为因果关系。
二、摩擦的种类
干摩擦：粘着、犁刨 边界摩擦（润滑）：很薄的油膜， 0.4 摩擦（滑动） 混合摩擦（润滑）：膜厚比0.4 3.0 液体摩擦（润滑）：被厚的油膜完全隔开， 3 5
N
V 没有润滑剂
N
V 很薄油膜
a）相对运动表面间必须形成油楔；
由上式可见，若两平板平行时，任何截面处的油膜厚度h=h0，
摩擦力的计算公式高中
摩擦力的计算公式高中
摩擦力的计算公式高中：
1. 静摩擦力：F_s=μmg把F_s表示为静摩擦力，μ表示摩擦系数，m表示滑动物体的质量，g表示重力加速度。
2. 侧向摩擦力：F_t=μF_n即侧向摩擦力取决于法向力F_n和摩擦系数μ。
3. 相对速度越大，摩擦力越大：F=μRv^2可以看到，当相对速度v越大时，摩擦力F也越大，μR为摩擦系数x转动半径R。
4. 滚动摩擦力：F_r=μ_rg可以看出，滚动摩擦力F_r与重力加速度g成正比，μ_r为滚动摩擦系数。
5. 升力：L=kN可以看出，升力L与物体的质量N成正比，受控制的因素为空气的阻力系数k。
6. 尼龙绳挂重世界：T=μ_nN可以看出，拉力T与尼龙绳挂重物体的质量N成正比，受控制的因素为尼龙绳的系数μ_n。
7. 热摩擦力：F_h=μ_hT^2可以看出，热摩擦力F_h与温度的平方T^2成正比，μ_h为热摩擦系数。
8. 气动摩擦力：F_a=μ_acP可以看出，气动摩擦力F_a与气体压强P成正比，μ_ac为气动摩擦系数。
9. 电磁摩擦力：F_e= μ_eB^2可以看出，电磁摩擦力F_e与磁场强度
B^2成正比，μ_e为电磁摩擦系数。
10. 弹性摩擦力：F_y=μ_yU我们可以看出，弹性摩擦力F_y与切向速度U成正比，μ_Y为弹性摩擦系数。
摩擦和磨损与润滑学的基本原理
摩擦和磨损与润滑学的基本原理一、摩擦和摩擦的种类1.什么是摩擦？相互接触的物体沿着它们的接触面做相对运动时，会产生阻碍物体相对运动的阻力，这种现象称为摩擦。
这种阻力叫摩擦力。
2.摩擦的种类摩擦的种类很多，因为研究的依据不同，摩擦的分类也不同。
按摩擦副的运动状态分为静摩擦和动摩擦；按摩擦副运动形式分类分为滑动摩擦、滚动摩擦和自旋摩擦；按摩擦发生的部位分类分为内摩擦和外摩擦；按摩擦副表面润滑状况分类分为静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。
本文重点介绍静摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦（液体摩擦）和混合摩擦。
（1）静摩擦是指摩擦表面没有任何吸附膜或化合物存在时的摩擦。
静金属的摩擦会产生表面粘着。
（2）干摩擦是指在大气条件下，摩擦表面没有任何润滑剂存在的摩擦。
严格说干摩擦是在接触表面上无任何其他介质，如自然污染膜、润滑膜以及湿气等。
干摩擦是消耗动力最多，磨损最严重的一种摩擦。
（3）边界摩擦是指摩擦表面有一层极薄得润滑膜存在时的摩擦。
这层膜称为边界油膜。
（4）流体摩擦是指摩擦表面完全被润滑油膜隔开时的摩擦。
这种摩擦发生在界面的润滑剂膜内，摩擦阻力最小，磨损最小。
（5）混合摩擦——是指属于过渡状态的摩擦，包括半干摩擦和半流体摩擦。
半干摩擦是指同时存在着干摩擦和边界摩擦的混合摩擦。
半流体摩擦是指同时存在着流体摩擦和边界摩擦（或干摩擦）的混合摩擦。
二、磨损和磨损的种类1.什么是磨损？是指两个相互接触的物体发生相对运动时，物体表面的物质不断地转移和损失。
磨损的结果使相对运动的物体表面不断有微料抖落，表面性质、几何尺寸均发生改变。
2.磨损的三个阶段磨损阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段3.磨损的种类按磨损的破坏机理，通常把磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种。
（1）粘着磨损由于摩擦表面存在着一定的粗糙度，在压力的作用下，当摩擦表面做相对运动时，在真空接触点上产生瞬时高温，使其表面软化，熔化，甚至相互粘着，接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面，这种现象就叫做粘着磨损。
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随着工业生产的不断发展，人们愈来愈深刻的认识到摩擦消耗了大量能量。
全世界有1／2～1／3的能量消耗在摩擦上。
摩擦造成零件的磨损，直接影响到机器的性能和使用寿命。
磨损失效不仅造成大量材料和部件浪费，而且可能导致灾难性的事故，如机毁人亡等。
润滑能改善摩擦减少磨损，因此，对于摩擦学的研究，能获得巨大的经济效益。
分析各种类型的磨损规律，提高耐磨性，有助于提高我们的设计、修理和使用水平。
1.摩擦学的发展历史人类对于摩擦现象和控制摩擦，改善摩擦磨损条件已经研究了几个世纪。
世界上较早对摩擦现象做宏观研究的当属欧洲意大利文艺复兴时期的达·芬奇(Leonardo da Vinci)，他于1470年首次提出：摩擦力与载荷成正比而与名义接触面积大小无关。
他还指出，摩擦力的大小为该重量的四分之一。
到1699年，法国学者阿蒙当(Amonton)发表了两条摩擦定律。
1785年，库仑(Coulomb)提出了第三条摩擦定律，后人称为阿蒙当一库仑摩擦定律，即(1)摩擦力与法向载荷成正比；(2)摩擦力与名义接触面积无关；(3)摩擦力与滑动速度无关。
同时，库仑还运用机械啮合概念解释于摩擦，并提出了摩擦理论。
1886年，Reynolds建立了流体动力润滑基本方程式。
1939年，克拉盖尔斯基提出了摩擦的分子一机械学说。
1956年，英国科学家鲍登(Bowden)和泰博(Tabor)提出摩擦是由于微峰间接触点上的粘附作用造成的，并提出了粘着摩擦理论。
1965年11月英国的乔斯特(H．P．Jost)提出了著名的摩擦学报告(乔斯特报告)。
报告中建议用摩擦学来统一摩擦、磨损、润滑三方面的科学和技术。
1997年伦敦第一届世界摩擦学大会上，Dowson全面总结了19和20世纪摩擦、磨损、润滑领域所取得的重要成就。
20世纪60年代，工业的发展和表面科学的迅速崛起，推动了润滑及材料磨损的研究，极大地促进了摩擦化学的发展。
80年代以后，摩擦学已经从传统的机械学和力学转向新型润滑与防护材料，磨损及摩擦化学与物理的研究。
随着表面科学和材料科学的发展，近20年来，表面工程摩擦学(改性表面摩擦学)获得了迅速发展。
20世纪80年代初，表面工程摩擦学研究，在英国和德国摩擦学各研究领域，已分别上升到第一位和第二位。
随着科学技术的不断进步，以航空、航天、核工业为代表的现代机械的发展促进了固体润滑的研究，以MoS。
、石墨、聚四氟乙烯(PTFE)、聚合物、氧化物为代表的固体润滑材料获得了广泛的应用。
摩擦化学、陶瓷摩擦学、摩擦学表面工程等领域获得了飞速发展，而计算机工业、微型机械的发展及纳米技术的出现，则大大地推动了微观摩擦学(纳米摩擦学)的研究。
2.摩擦学的现状及发展趋势近十年来，摩擦学研究在世界范围内得到了很大的发展，并且取得了令人瞩目的重大科技成果。
目前，摩擦学的研究主要集中体现在以下几个方面：(1)润滑和磨损仍然是当今摩擦学研究的两大主题，但更注意工业应用；(2)表面工程在摩擦学界仍占有相当重要的地位；(3)生物摩擦学、微观摩擦学(纳米摩擦学)、极端环境下的摩擦学、磁存储器系统几个领域的研究呈上升势头。
随着科学技术的发展和工业技术的进步，未来科学技术的发展和工业技术的进步直接决定摩擦学的发展方向。
2.1 微观摩擦学计算机、微电子机械等技术的发展对润滑材料与技术提出了新的要求，而纳米材料及纳米技术的发展则促进了微观摩擦学的研究和发展。
微观摩擦学或称为纳米摩擦学，是随着纳米材料与技术而派生出来的新学科分支。
是在原子分子尺度上研究相对运动的摩擦磨损与润滑行为，从而揭示摩擦磨损机理，设计与制造出纳米尺度上的润滑剂及减磨材料。
纳米摩擦学的出现与兴起，不仅是摩擦学学科发展的趋势，而且也是现代高科技工程的实际需要。
虽然，微观摩擦学研究的历史较短，但在基础理论和应用研究方面已取得重要进展。
微观摩擦磨损特性的研究，已逐渐成为提高磁记录介质的磁记录密度，微型机械及精密机械设计、制作的关键和决定因素。
以纳米材料为基础制备的新型润滑材料，不但可以在摩擦表面形成一层易剪切的薄膜，降低摩擦系数，而且可以对摩擦表面进行一定程度的填补和修复，起到抗磨作用，这无疑是一个全新的研究领域。
微观摩擦学是一门新兴的交叉学科，近十年来取得了较大的进展，它的发展将对整个摩擦学乃至材料科学，表面科学的进步起到重要作用。
2.2极端环境下的摩擦学随着航天、航空、信息等高技术和海洋开发、先进制造技术等工业的迅猛发展，迫切需要解决极端条件下如高承载、高速度、高真空、超低温、强辐射及各种外场力作用下的摩擦学问题。
工况条件苛刻，常规材料已经远远满足不了在极端苛刻工况条件下运行的摩擦学系统的使用要求，以固体润滑材料为代表的特种润滑材料应运而生，它能有效的突破常规润滑材料的应用极限，使在高温、高真空、高负载、高速、强辐射、特殊介质等极端苛刻工况条件下的摩擦学设计成为可能。
我国及欧洲主要使用固体润滑来解决极端条件下的空间摩擦学问题，而美国则应用带密封装置的低蒸气压液体润滑剂或固体润滑来解决空间摩擦学问题。
2.3绿色摩擦学2.3.1概念研究使摩擦学产品或系统在全生命周期内成为可持续发展的生态产品或系统，以及研究与生态系统和环境影响有关的各种摩擦学问题的一门科学。
2.3.2任务应用摩擦学的知识、理论、方法和技术(节能、降耗、减磨、减排／零排放、降噪等技术)使摩擦学产品或系统在全生命周期内，最大限度地节约资源、能源，实现生态平衡和环境协调，保障自然界与社会的可持续发展。
2.3.3研究内容一般机械领域，节能、降耗、减磨的各种摩擦学的理论、方法和技术(包括摩擦学设计；表面结构的设计与制备，实现低摩擦和超低摩擦；各种减阻技术；减摩和耐磨材料与涂层；节能润滑剂等)。
减排、降噪和减振的各种摩擦学的理论、方法和技术(包括各种环境友好润滑剂；新一代的发动机油；生物／生态润滑剂与添加剂及切削液与冷却剂；无公害的摩擦材料等)以及机电产品生态设计与开发(产品的绿色化)中的摩擦学问题。
非机械领域，自然环境生态系统(生物、大气、土壤、水体等之间以及它们与环境所组成的系统)中的摩擦学问题(包括水土保持、泥石流的动力成因等)。
2.3.4 绿色摩擦学面临的挑战和机遇全球能源短缺、环境恶化的严峻形势已经并将继续提出越来越多的摩擦学难题，包括开发出更加先进的环境友好润滑技术和各种优良的生态材料与涂层，实现低摩擦／超低摩擦，最大限度地减少能耗并实现零排放与零磨损。
特别是在空气、水、土壤中存在的各种有害的废弃物，包括常规的摩擦材料产生的磨损颗粒将会影响到当代以至后代人类的健康和生态环境系统，圆满地解决上述问题是对绿色摩擦学的巨大挑战。
我国资源、环境的矛盾更加尖锐，节能、减排的形势也更加严峻。
我国石油对外依存度2006年已达47％，成为世界第二大石油消费国。
近年来，我国机械装备的性能虽然有了很大提高，但能耗大、寿命短的问题仍然十分突出，国内工业产品的能耗和材料消耗大约占成本的75％。
参照国外有关统计资估算2006年我国摩擦、磨损造成的直接经济损失高达9 500亿元，而通过调查和推算，我国工业部门应用摩擦学的节约潜力为3 270亿元，占2006年我国国内生产总值(GDP)的1．55％。
这表明我国工业部门应用摩擦学的知识和技术，大体上只能挽回全部损失的1／3。
这一方面在一定程度上反映出摩擦学在我国经济、社会和科技发展中的地位和作用没有引起重视，因而摩擦学在节约资源和能源方面的作用没能充分发挥；然而，这从另一方面却表明绿色摩擦学在我国存在极好的发展机遇。
摩擦学的绿色化——绿色摩擦学是摩擦学新进展的主要体现。
绿色摩擦学在节约资源、能源、保护生态环境和实现自然界与社会的可持续发展方面具有不可替代的重要的作用，它是推动社会可持续发展的重要途径之一。
节能、减排是我国建设资源节约型和环境友好型社会的关键，绿色摩擦学在我国建设资源节约型和环境友好型社会中大有作为。
因此，应在我国大力发展绿色摩擦学，使它成为节能、降耗、减排、推动社会可持续发展的一支重要力量。
绿色摩擦学的研究与工业应用应和我国节能、降耗、减排的重大工程建设相结合，为节能、降耗、减排提供全面的技术支持。
为此，建议：(1)有关企业以及科研院所与高校应把绿色摩擦学的研究与工业应用作为一个长期坚持的重要研究方向；(2)国家自然科学基金委员会和科技部宜分别在重大或重点基金项目和国家主体科技计划中适当安排绿色摩擦学的专题研究，加大对有关节能、降耗、减排的科学研究与技术开发的支持力度。
绿色摩擦学主要包括环境兼容润滑剂及绿色润滑技术等。
从摩擦学的角度而言，绿色润滑剂及添加剂必须满足油品的性能规格要求，而从环境保护角度出发，它们必须具有生物可降解性，较小的生物毒性和毒性累积性。
围绕这一新课题，研究工作主要集中在基础油和添加剂上。
作为绿色润滑油的基础油主要是合成脂和天然植物油。
一般含过渡元素的添加剂和某些影响生物活动和营养成分的净分散剂会降低润滑剂的可生物降解性，而含P、N元素的添加剂可以提高润滑剂的可生物降解性。
表面工程摩擦学随着表面科学和材料科学与工程的发展，近年来表面工程摩擦学获得了迅速发展，并成为摩擦学研究领域中十分活跃的分支。
表面工程，是经表面预处理后，通过表面涂覆，表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等，以获得所需表面性能的系统工程。
表面工程技术可分为表面改性技术和表面涂层技术。
利用各种物理、化学或机械的过程，使零件获得特殊的材料成分、组织结构和性能，以提高其表面强度、耐磨性，降低摩擦，进一步改善材料的摩擦性能。
表面工程不仅促进了摩擦学的基础研究，而且为开发工业和高新技术发展所必须的具有高强度、高耐磨性和高抗蚀性的摩擦学材料提供了重要的指南。
3.金属表面再生技术20世纪90年代诞生的金属磨损表面再生技术，为在各个层面解决摩擦磨损、降低能耗、减少环境污染，减少机械设备的制造、维护及保养成本提供了最具实效的途径。
金属磨损表面再生技术是由多种弥散的超细矿物质组成的混合物，属于一种新型复合润滑材料。
它可添加到任何类型的机油中，但它与机油不发生化学反应，不改变机油的粘度。
它是依靠在金属摩擦表面原位生成金属陶瓷层的再生技术，将精加工和表面处理过程最大限度的延伸至机械设备的使用过程。
经金属磨损表面再生处理的金属表面有极高的显微硬度和极低的表面粗糙度；有超强的物理性能和抗磨特性；有极低的摩擦系数，大大改善了机械的摩擦性能。
在某些特定条件下，还可承受“干摩擦”。
使用金属磨损表面再生技术，无须拆卸、无须停车，改性、修复、减摩可在正常运行的工况下自动完成。
金属磨损表面再生技术的应用不仅能减摩耐磨，提高效率，节约能源，而且能减少污染，不愧是“绿色再造技术”。