摩擦学原理读书报告
摩擦学读书报告
摩擦学读书报告流体润滑的历史，方法及其对摩擦学研究的启示一、流体润滑的产生与发展1883年，英国的Tower 教授在测定滑动轴承在各种载荷和转速条件下的摩擦系数时，为给滑动轴承加油（在此之前是将滑动轴承整个浸在油中）开了一个φ10mm 的小孔，但奇怪的是轴承转动起来后竟有油从小孔中冒出。
为防止冒油，用软木塞将小孔塞住，更令人惊奇的是软木塞竟然被顶开。
用压力表测量，压力竟达14个大气压，发现润滑油膜中的压力要比平均压力大得多。
这是第一次发现滑动轴承转动起来后轴承油膜中存在高压（流体压力），但当时仅仅是记录下来。
Petrov 在进行轴承试验时也独立地发现，在轴承与轴颈之间存在著足够厚的油膜，它能将轴颈与轴瓦完全隔离开来；1886年，Reynolds 教授针对Tower 发现的现象经几年的努力用流体力学的理论推导出著名的Reynolds 方程，解释了流体动压形成机理，从而奠定了流体润滑理论研究的基础；1904年，Sommerfeld 求出了无限长圆柱轴承的Reynolds 方程的解析解；1954年，Ocvirk 建立了无限短轴承的解析解，促使流体润滑理论得以应用于工程近似设计；随着电子计算机和数值技术的发展及有限差分、变分、有限元等方法的应用，使得流体润滑理论日趋成熟。
60年代相继建立起EHL(弹性流体动力润滑理论)、TEHL(热弹性流体动力润滑理论)、MEHL(微弹性流体动力润滑理论)、TMEHL(热微弹性流体动力润滑理论)。
二、流体润滑理论的理论基础及分类1、 润滑的分类按表面的润滑状态对摩擦/润滑进行分类可分为干摩擦、边界润滑、流体润滑和混合润滑。
对摩擦表面间的润滑状态的判别，一直是采用T ·E ·Tallian 提出的膜厚比λ为依据的，并认为3〉λ时为流体润滑状态; 1〈λ时为边界润滑状态；31≤≤λ时为混合润滑状态。
膜厚比的表达式为：λ =min h /cph ，其中min h 为按表面流体润滑理论求的的计算最小油膜厚度，cph 为临界最小油膜厚度，主要由表面粗糙度所决定，其实质就是假定界面间为纯净的理想介质，只有表面微凸体对润滑状态发生影响。
摩擦学原理知识点总结
摩擦学原理知识点总结摩擦学是研究物体之间相对运动时所产生的摩擦现象和规律的科学。
摩擦学原理包括摩擦的定义、摩擦力的产生原因，摩擦力的类型、摩擦力的计算方法等内容。
通过了解摩擦学原理，可以更好地理解摩擦力的作用和影响，从而在工程、物理学和机械设计等领域得到应用。
一、摩擦的定义摩擦，是指两个物体相对运动时，在它们接触表面上由于微观不平整而发生的阻力，这种阻力叫做摩擦力。
摩擦力是一种非常微小的力，通常在我们的日常生活中会忽略它的存在。
摩擦力的大小取决于物体表面的光滑程度、压力大小以及接触面积等因素。
二、摩擦力的产生原因摩擦力的产生是由于物体表面的不规则微观结构，当两个物体表面接触时，这些微不足道的不规则结构会相互干涩地牵引、压迫、撞击对方而产生的一种相对运动阻力。
三、摩擦力的类型1、静摩擦力当两个物体相对运动时，接触面会产生一个阻碍相对滑动的摩擦力，这就是静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的正压力成正比，即F_s = μ_sN，其中F_s为静摩擦力大小，μ_s为静摩擦系数，N为正压力的大小。
静摩擦力通常比动摩擦力大，当施加在物体上的力小于静摩擦力时，物体不会发生相对滑动。
一旦施加的力达到或超过了静摩擦力，物体就会开始发生相对滑动。
2、动摩擦力当物体产生相对滑动时，接触面会产生一个与相对滑动方向相反的摩擦力，即动摩擦力。
动摩擦力的大小与静摩擦力相关，通常小于静摩擦力，通常F_k = μ_kN。
其中F_k为动摩擦力大小，μ_k为动摩擦系数，N为正压力的大小。
动摩擦力通常比静摩擦力小，所以一旦物体开始运动，需要施加的力就变小了。
四、摩擦力的计算方法1、静摩擦力的计算静摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，即F_s = μ_sN。
其中F_s为静摩擦力大小，μ_s为静摩擦系数，N为正压力的大小。
静摩擦系数是一个无量纲的常数，它取决于物体表面的光滑程度。
静摩擦系数的大小可以通过实验测定或者查找资料获得。
2、动摩擦力的计算动摩擦力的大小与正压力成正比，即F_k = μ_kN。
摩擦学原理(高教版)知识点整理
摩擦学原理(高教版)知识点整理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN绪论1、摩擦学定义：是关于相对运动的相互作用表面的科学技术，包括摩擦、润滑、磨损和冲蚀。
2、摩擦学研究内容主要包括：摩擦、磨损、润滑以及表面工程技术。
3、摩擦：是抵抗两物体接触表面在外力作用下发生切向相对运动的现象。
4、磨损：着重研究与分析材料和机件在不同工况下的磨损机理、发生规律和磨损特性。
5、润滑：研究内容包括流体动力润滑、静力润滑、边界润滑、弹性流体动力润滑等在内的各种润滑理论及其在实践中的应用。
6、表面工程技术：将表面与摩擦学有机结合起来，解决机器零部件的减摩、耐磨，延长使用寿命的问题。
第一章1、表面形貌：微观粗糙度、宏观粗糙度（即波纹度）和宏观几何形状偏差。
2、表面参数：（1）算术平均偏差Ra 是在一个取样长度lr 内纵坐标值Z （x ）绝对值的算术平均值。
（2）轮廓的最大高度Rz 是在一个取样长度lr 内最大轮廓峰高Zp 和最大轮廓谷深Zv 之和的高度。
（3）均方根偏差Rq 是在一个取样长度lr 内纵坐标值Z （x ）的均方根值。
3、对于液体，表层中全部分子所具有的额外势能的总和，叫做表面能。
表面能越高，越易粘着。
4、物理吸附：当气体或液体与固体表面接触时，由于分子或原子相互吸引的作用力而产生的吸附叫做物理吸附，是靠范德华力维系的，温度越高，吸附量越小。
物理吸附薄膜形成的特点是吸附和解吸附具有可逆性，无选择性。
5、化学吸附：极性分子与金属表面的电子发生交换形成化学键吸附在金属表面上，且极性分子呈定向排列。
化学吸附的吸附能较高，比物理吸附稳定，且是不完全可逆的，具有选择性。
6、粘附：是指两个发生接触的表面之间的吸引。
7、影响粘附的因素：①润湿性，②粘附功，③界面张力，④亲和力。
8、金属表面的实际结构：（1）外表层：①污染层，②吸附气体层，③氧化层；（2）内表层：①加工硬化层，②金属基体。
摩擦学原理
2.3 表层结构与表面性质
2.4 粗糙表面的接触
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任何摩擦表面都是由许多不同形态的微凸蜂和凹谷组 成。表面几何特性对于混合润滑和干摩擦状态下的摩擦磨 损和润滑起着决定性影响，因此，了解和研究表面形貌及 其参数是十分有必要的。
表面几何特征采用形貌参数来描述。最常用的表面形 貌参数是表面粗糙度，它取表面上某一个截面的外形轮廓 曲线来表示。根据表示方法的不同可分为一维、二维和三 维的形貌参数。
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对于一条轮廓曲线来说，它的自相关函数是 各点的轮廓高度与该点相距一固定间隔处的轮廓高 度乘积的数学期望(平均)值，即
R(l ) Ez( x) z( x l )
这里，E表示数学期望值。
如果在测量长度L内的测量点数为n，各测量 点的坐标为 x i ，则 R(l )为
1 n 1 R(l ) z( xi ) z( xi l ) （2-7） n 1 i 1
12
图2-2 不同轮廓表面的
和 Ra 值
13
坡度 z 或 z ，它是表面轮廓曲线上各点坡度 a q 即斜率 z dz 的绝对值的算术平均值 z 或者均方 a dx 根值 z q 。该指标对于微观弹流润滑效应十分重要。
峰顶曲率C 或C ，采用各个粗糙峰顶曲率的
算术平均值C 或者均方根值C 。它对于润滑和表面 q a 接触状况都有影响。
切削加工表面形貌的分布曲线往往与标准 Gauss分布 存在一定偏差，通常用统计参数表示这种偏差。常用的偏 差统计量有偏态s（衡量分布曲线偏离对称位置的指标）和 峰态K（表示分布曲线的尖峭程度）。
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偏态s的定义是
S
z 3 ( z )dz
3
《摩擦与磨损原理》word版
摩擦与磨损原理（复习资料）摩擦学定义：摩擦学是研究作相对运动的相互作用表面及其有关的理论和实践的一门科学技术。
摩擦学又是一门涉及多学科的边缘学科，其涉及的主要学科为物理学、化学、机械工程、断裂力学、材料力学、流体力学等等。
摩擦学涉及领域广泛，主要的研究内容可以归纳为以下几个方面：1、摩擦；2、磨损；3、流体润滑理论；4、边界润滑；5、润滑剂与润滑技术；6、摩擦学测试技术。
摩擦学设计的任务就是利用摩擦学的现有知识，对一个特定对象通过合理的设计方法使其获得良好的摩擦学性能。
摩擦学设计过程中需要注意摩擦学的几个主要特性：(1)、摩擦学的系统性；（2）、摩擦学的时空性；（3）、摩擦学的多学科性。
固体表面的微观几何形状统称为表面形貌。
真实表面形貌，它由表面形状误差、波纹度和表面粗糙度组成。
1、表面形状误差：在制造机器零件的过程中，机床-工件-刀具系统的误差及弹性变形，导致表面形状误差，数值由最大偏差表示，一般用平面度、圆度和圆柱度等误差来表示。
2、波纹度是制造机器零件过程中，机床—工件-刀具系统的振动和机床传动件的缺陷周期性重复在机器零件已加工表面上的结果。
3、波纹度是制造机器零件过程中，机床—工件-刀具系统的振动和机床传动件的缺陷周期性重复在机器零件已加工表面上的结果。
表面形貌参数：微观不平度也称为微观不平度十点平均高度，是在取样长度L内，5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和称为R z。
在取样长度内,被测轮廓线上各点到中线距离的绝对值总和的算术平均值，称为轮廓算术平均偏差R a。
表面的物理吸附和化学吸附：物理吸附是非常快的可逆过程，吸附分子保持自己的特性，并可脱吸。
化学吸附比物理吸附具有更大的活化能，吸附过程是不可逆的，化学吸附膜比物理吸附稳定。
金属表面层是由若干层次组成的表面层：外表面层有物理吸附和化学吸附作用生长的吸附层及因氧化形成的氧化膜层。
塑性变形层称内层。
真实物体的表面不是理想光滑的表面，当两个表面相接触时，只是在表面的个别地方接触，这些离散的接触面积的总和构成实际接触面积。
摩擦现象实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究摩擦现象的产生原理及其影响因素，通过实验观察和数据分析，掌握摩擦力的概念、产生条件以及影响摩擦力大小的因素。
二、实验原理摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。
摩擦力的产生条件包括：接触面粗糙、两个物体互相接触且相互间有挤压、物体间有相对运动。
摩擦力的大小与正压力、接触面的粗糙程度、接触面面积等因素有关。
三、实验仪器与设备1. 滑动摩擦实验装置：包括滑轮、木板、砝码、弹簧测力计等。
2. 四球摩擦试验机：用于测定润滑剂的摩擦系数。
3. 显微镜：用于观察摩擦痕迹。
4. 钢球：用于摩擦实验。
四、实验步骤1. 滑动摩擦实验：将木板放置在水平面上，将滑轮固定在木板一端，将砝码挂在滑轮上，通过弹簧测力计测量摩擦力大小。
改变砝码重量，观察摩擦力随正压力变化的情况。
2. 四球摩擦试验机实验：将钢球放入油盒中，通过液压系统对钢球施加负荷，使钢球在润滑剂中旋转。
测量油盒内每个钢球的磨痕直径，计算平均直径，求出代表润滑剂承载能力的评定指标。
3. 摩擦痕迹观察：使用显微镜观察摩擦痕迹，分析摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
五、实验结果与分析1. 滑动摩擦实验：实验结果表明，随着砝码重量的增加，摩擦力逐渐增大，摩擦力与正压力成正比。
当接触面粗糙程度相同时，摩擦力随正压力增大而增大。
2. 四球摩擦试验机实验：实验结果表明，随着负荷的增加，润滑剂的承载能力逐渐降低，摩擦系数增大。
当负荷达到一定值后，摩擦系数趋于稳定。
3. 摩擦痕迹观察：实验结果表明，摩擦痕迹的深浅与接触面粗糙程度有关。
接触面越粗糙，摩擦痕迹越深，摩擦力越大。
六、结论1. 摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。
2. 摩擦力的产生条件包括：接触面粗糙、两个物体互相接触且相互间有挤压、物体间有相对运动。
3. 摩擦力的大小与正压力、接触面的粗糙程度、接触面面积等因素有关。
4. 在实验过程中，摩擦力随正压力增大而增大，随接触面粗糙程度增大而增大。
关于摩擦学的思考-概述说明以及解释
关于摩擦学的思考-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩擦学是研究固体物体之间相对运动时发生的摩擦现象的科学领域。
摩擦作为一种普遍存在的现象，对于各个行业和领域都有着重要的影响。
摩擦学的研究旨在深入理解摩擦现象的机理、性质和影响因素，以便应用于实际工程和技术问题的解决。
在日常生活中，我们经常会遇到摩擦现象。
无论是步行时脚与地面的摩擦、车辆行驶时轮胎与路面的摩擦，还是开门时手与门把手的摩擦，都与摩擦学密切相关。
除了在日常生活中的应用，摩擦学还在许多其他领域发挥着重要作用，如机械工程、汽车工业、航空航天以及材料科学等。
摩擦学的基本原理是摩擦力的产生和作用。
摩擦力是由于接触物体表面微观不平整度，使得物体间存在着相互作用力而产生的。
摩擦力的大小和性质取决于物体表面的粗糙程度、压力、两物体间的相对运动速度等因素。
摩擦学的研究对于优化设计、减少能源损耗、提高机械系统的效率等具有重要意义。
同时，随着科学技术的不断进步，摩擦学的应用领域也在不断扩展。
例如，在纳米技术领域，摩擦学的研究成果可以应用于微纳机械装置的设计和制造，从而为纳米器件的性能提升提供支持。
本文将探讨摩擦学的基本原理、实际应用中的重要性，并展望摩擦学未来的发展方向。
通过深入的思考和研究，我们可以更好地理解摩擦现象，并利用其特性来改进工程设计和解决实际问题。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容：在文章结构部分，我们将介绍本文的组织和章节安排。
整篇文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将提供一个总体概述，介绍摩擦学的基本概念和相关背景知识，同时阐述本文的目的和重要性。
正文部分将拓展对摩擦学的内容进行详细的阐述。
首先，我们会给出对摩擦学的定义，并介绍其背景和起源，以帮助读者更好地理解该学科领域的重要性。
然后，我们将深入探讨摩擦学的基本原理，包括摩擦力的定义、摩擦系数的计算方法、摩擦力对物体运动的影响等。
结论部分将对摩擦学在实际应用中的重要性进行总结和归纳。
九年级物理自行车上的摩擦力研究报告
自行车上的摩擦力研究报告上学期我们在物理上学习了摩擦力的有关知识。
认识了摩擦力，探究了影响滑动摩擦力大小有两个因素，并知道增加有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
摩擦力通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。
滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时，所受到的阻碍物体相对运动的力。
影响滑动摩擦力大小有两个因素： 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。
2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
在日常生活中和生产活动中，有些摩擦是有利的，有些摩擦是有害的。
我们总是要增大有益的摩擦，减小有害摩擦。
增大有益摩擦的方法有两种：1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦；2、用增大压力的方法来增大摩擦。
减小有害摩擦的方法有多种：1、减小接触面的粗糙程度来减小摩擦；2、用减小压力的方法来减小摩擦；3、利用滚动摩擦来减少摩擦；4、给某些部件加润滑剂；5使两个接触面彼此分开，如：气垫船、磁悬浮列车都是利用这种方法减小摩擦的。
生活中到处都有摩擦力，为了进一步了解摩擦力，锻炼自己理论联系实际能力，了解物理与实际生活的联系，我们对结构比较简单，应用比较广泛的自行车进行了研究。
研究方式：1、查阅教材进一部熟悉有关摩擦力的知识。
2、拆卸、观察自行车的结构。
找出与摩擦力有关的部分。
3、询问老师、家长和修车师傅有关自行车的一些问题。
4、亲自去骑不同类型的自行车，具体体会它的不同之处。
5、利用网络资源收集有关自行车的资料。
6、分组分析讨论，大家合作，形成实验报告。
研究内容：一、自行车上增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法自行车的种类很多，不管是哪种自行车，增大和减小摩擦的方法都差不多。
自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种：1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦；2、用增大压力的方法来增大摩擦。
自行车很多地方都采用了第一种方法来增大摩擦-----增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的.例如：图1：自行车的把手做成有花纹的图2：自行车的踏脚有花纹图3：轮胎做有花纹自行车也有一些地方是采用第二种方法---增大压力的方法来增大摩擦，如：自行车上用来固定零件的螺丝和螺帽必须要悬紧，以增大压力，增大摩擦力，防止螺帽脱落（如图4）。
摩擦学原理
=
0
故
0 ( dz 0 ( z ) 2 1
1
0 ( z)
2 1 则（2-3）变为 ( z) e 2 （2-4) 2 式(2-4)表示的分布曲线是标准的Gauss分布。而 (z )为概 率密度函数，它表示不同高度出现的概率。 20
8
一维形貌通常用轮廓曲线的高度参数来表示，如图21，它描绘沿截面方向（X方向）上轮廓高度z的起伏变化。 选择轮廓的平均高度线亦即中心线为X轴，使轮廓曲线在X 轴上下两侧的面积相等。一维形貌参数种类繁多，最常用 Ra 的有轮廓算术平均偏差值 和轮廓均方根偏差或称均方 根值 或 Rq
图2—1 外形轮廓曲线
3
摩擦学问题中各种因素往往错终复杂，涉及到多 门学科，例如流体力学、固体力学、流变学、热物理、 应用数学、材料科学、物理化学，以及化学和物理学 等内容。因此多学科的综合分析是摩擦学研究的显著 特点。
4
由于摩擦学现象发生在表面层，影响因素繁多， 这就使得理论分析和实验研究都较为困难，因而理 论与实验研究的相互促进和补充是摩擦学研究的另 一个特点。随着理论研究的日益深入和实验技术日 益先进，目前摩擦学研究方法的发展趋势正由宏观 进入微观；由定性进入定量；由静态进入动态；以 及由单一学科角度的分析进入多学科的综合研究。
a
q
14
由于二维形貌参数还不够全面，描述粗糙 表面的最好方法是采用三维形貌参数。 二维轮廓曲线族：通过一组间隔很密的二维轮 廓曲线来表示形貌的三维变化； 等高线图：用表面形貌的等高线表示表面的起 伏变化。
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图2－3 二维轮廓曲线族
图2－4 等高线图
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切削加工的表面形貌包含着周期变化和随 机变化两个组成部分，因此采用形貌统计参数 比用单一形貌参数来描述表面几何特征更加科 学和反映更多的信息。这就是将轮廓曲线上各 点的高度、波长、坡度或曲率等用概率密度分 布函数来表示它们的变化，这里主要介绍表面 形貌的高度分布函数和自相关函数。
摩擦学汇报PPT
粘摩擦机理
表面粗糙度对摩擦系数的影响
(a)表示类金刚石镀膜硬盘与Mn-Zn的铁素体滑块之间产生弹性变形时的摩擦因数。随 着粗糙度的升高,摩擦因数的值减小。 (b)表示铜与铜在加载10N的情况下以0.1mm/s的速度滑动(铜与铜接触的塑性变形状 况,对于中等的粗糙度，事实上摩擦因数与粗糙度无关;随着真正接触的面积的增加,在低 粗糙度条件下,摩擦因数的值往往是变大。
摩 擦 系 数
载荷 钢于空气中在铝表面滑动
固体接触的摩擦
然而在材料表面有薄膜时，无论是有意所加，还是由于环境相互作用 而产生，载荷作用影响下的摩擦系数就不会再保持不变了。比如铜于空气 中在铜表面上滑动，在低载荷时，摩擦系数很低，而在载荷增大时 摩擦因 数增至更高数值。
摩 擦 系 数
载荷 铜于空气中在铜表面滑动
固体接触的摩擦
产生低摩擦的原因是： 铜在空气中易于氧化。因此，低载荷时，氧化膜有效地将两个金
属表面分隔，从而造成实际上很少的金属表面接触甚至没有。 但氧化膜的抗剪强度很低。在高载荷下，氧化膜被破坏，从而产
生密切的金属表面接触，这就导致了比较高的摩擦和表面损坏 。
固体接触的摩擦ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
木材于空气中在未润滑的钢表面滑动，其摩擦系数如图所示。载荷一定 而名义接触面面积的变化因子近250。由图可见，摩擦系数保持不变 。
金属的表面常覆盖有氧化膜、吸附气体膜及其它形式的污染薄膜。这些 表面膜的存在将对摩擦副的摩擦特性产生影响,而且会使摩擦系数发生变化。 金属和合金的摩擦因数除了受表面洁净度的影响之外,还与滑动速度、接触压 力、温度、大气环境以及相对湿度有很大关系。
而对于如橡胶之类有很光滑和洁净表面的软材料，摩擦系数则不会保持不 变。比如车辆轮胎在公路表面的摩擦系数会随轮胎宽度的增大而增大 。
摩擦学和滑动学的理论与实践
摩擦学和滑动学的理论与实践摩擦学与滑动学的理论与实践摩擦学和滑动学是研究物体在互相接触时的运动行为的学科，是机械学科中的重要组成部分。
两者相互关联，而且在许多实际的应用中都起到了重要的作用。
本文将对摩擦学和滑动学的理论与实践进行探讨，以便更好地了解这两个学科。
一、摩擦学的理论与实践1. 摩擦学的理论基础摩擦学是研究物体间接触时发生的分子间相互作用力和宏观接触面形状所引起的物体相对运动及其规律的学科。
摩擦力是指两个物体接触面产生的相互阻碍运动的力，其大小和方向决定了物体的运动状态。
摩擦系数是衡量两个物体间摩擦力大小的比例系数，是摩擦力与法向力的比值。
为了研究摩擦力的大小和影响因素，人们提出了互不相对滑动摩擦条件和相对滑动摩擦条件。
前者即为静摩擦，后者即为动摩擦。
静摩擦系数比动摩擦系数大，多用于研究物体在停止或初动状态下所受的摩擦力，而动摩擦系数则多用于研究物体在匀速运动状态下所受的摩擦力。
2. 摩擦学的实际应用摩擦学在生活中和工业生产中都有很多实际应用，例如：道路防滑交通安全事关全民，使道路防滑显得尤为重要。
在冬季雨雪天气中，道路存在结冰现象，防滑处理就显得尤为重要。
市面上常见的防滑剂有融雪剂、砂砾等，它们的原理都是通过增加摩擦系数来增加道路与车辆间的摩擦力，从而减少滑动。
机械加工摩擦力对机械加工有着重要的影响。
在金属加工中，工件和工具的接触面形状、摩擦系数及润滑方式等都可以影响加工效率和质量。
正常的加工润滑剂要求具备良好的润滑性和清洁性，以减少摩擦系数，提高工件表面质量，以及延长刀具寿命。
医疗器械摩擦学还在医疗器械设计中有所应用，在手术器械的设计、生产和使用中，如何在保证材料强度、无菌环保等基础参数下，降低磨损和提高耐用性，对医生和患者都有很大的意义。
二、滑动学的理论与实践1. 滑动学的理论基础滑动学是研究物体在连续介质中滑动运动及其规律的学科。
滑动摩擦力是滑动过程中两个物体间的相互作用力，它的大小和方向影响着物体相对运动的速度和方向。
第一章 摩擦学基础知识(摩擦)
综合作用的学说：
μ = μd + μ a + μ p
一般认为，犁沟和机械作用可能大于粘着 作用。静摩擦系数决定于微凸体的变形的 机械作用。
6.滑动摩擦机理分析：
两相对滑动表面摩擦系数是微凸体变形、磨粒和 微凸体犁沟以及表面粘着综合作用的结果，可以 把摩擦特性和时间的关系分几个典型阶段描述：
（1）表面被污染，摩擦系数主要取决于材料
滑动摩擦
1. 摩擦一般特征： 一般压力与速度下对确定的摩擦副和环境气 氛，摩擦力大体与载荷成比例，可以认为摩 擦系数为常数。初步近似，摩擦力与物体面 积无关。
2. 滑动摩擦理论：
1. 机械啮合学说
摩擦是由表面粗糙不平的凸起之间的机械啮 合作用的结果，解释了表面越粗糙，摩擦系数 越大的现象，但无法解释经过精密研磨的洁净 表面的摩擦系数反而增大的现象。该学说的摩 擦系数: f=Σfi /ΣNi=F/N=tanθ θ是接触微凸体的倾斜角。
属摩擦副摩擦系数较大；二者之间容易发生 粘着，而互溶性差的金属不易发生粘着。
2.摩擦副表面特性：
（1）表面粗糙度：非常粗糙的表面，表面须
越过另一表面的微凸体，摩擦系数高。非常 光滑的表面摩擦系数甚至更高：实际接触面 积大，分子作用增强。在塑性接触下，实际 接触面积总是与载荷成正比，表面粗糙度的 实际影响并不大。
（2）具有牵引力的滚动---滚动元件受到法向 载荷和牵引力的作用产生的滚动形式。 （3）伴随滑动的滚动---几何形状造成接触面 上切向速度不等时，必将伴有滑动。
3. 滚动摩擦系数
（1）有量纲滚动摩擦系数： 驱动力矩与法向载荷之比，即： μ=FR/W=W´e/W=e
（2）无量纲滚动摩擦系数：
称为滚动阻力系数，数值上等于驱动力矩 在单位距离所作的功与法向载荷之比，即： μ´=FRυ/ Rυ W=F/W= μ / R
摩擦学原理(第3章固体摩擦)2013
若静摩擦系数明显高于动摩擦系数，外力要克服静摩擦力使物体产生运 动就要在驱动系统中储存较多的弹性能，在发生相对滑动之前位移及速 度都很小，一旦克服了静摩擦力，所储存的弹性能就会释放出来，加速 物体的运动，加速过程持续的时间与驱动系统的刚度（或弹性变形量） 以及静-动摩擦力的差值大小有关，然后逐渐减速，要维持滑动需要外力 再次克服静摩擦力，如此反复，物体产生非匀速的滑动。
无润滑或自润滑的
5摩擦副
厚 度 （m ）
1.E+03
1.E+02 单 1.E+01 分
弹
边 界
流 膜
流 体 润
1.E+00 子 薄 膜
滑
1.E-01
吸膜 附
膜
1.E-02 层
1.E-03
研 磨 表 面 均 方 根 值
粗 加 工 表 面 均 方 根 值
1.E-04
图1.33 各摩擦层厚度与粗糙度高度 6
预位移具有弹性，即切向力消除后物体沿反方向移动，试图回复到原来 位置，但保留一定残余位移量。切向力越大，残余位移量也越大。如上
图示，当施加切向力时，物体沿OlP到达P点，其预位移量为OQ。当切向 力消除时，物体沿PmS移动到S点，出现残余位移量OS。如果对物体重 新施加原来的切向力，则物体将沿SnP移到P点.。
由于接触点的应力值为摩擦副中软材料的抗压屈服极限s ，
因而真实接触面积A可以表示为：
A W
s
两个金属表面相互接触，接触起始于微凸体顶端，微凸体的变形支撑着载 荷，接触点呈离散状态。
物理或化学作用使贴近的微凸体产生粘着接触，当界面有相对运动时，接 触点的粘着部位产生剪切，形成一定的切向阻力。
摩擦学课程报告
高等摩擦学读书报告姓名：***学号：************表面科学或者界面科学的研究对象都是物质体系中由一相向着另一相转变的空间区域。
通常表面与界面的概念难以明确区分，严格的定义应该是：表面是一个凝聚相（固相或者液相）与一个气相或者真空构成的空间区域；而界面则是两个凝聚相（固相与固相、固相与液相、液相与液相）之间的空间区域。
由此可知，在西安市中存在的绝大多数表面通常都是固体或者液体与气体构成的界面，它是一种特定的界面，这样界可以采用界面一词来统称界面和表面。
界面世界上是具有一定厚度的空间区域，即界面层。
整个体系的固有性能在界面层中由一相按一定规律转变成另一相，所以界面层是固有性能变化的过度区。
它的结构和性能都很复杂，而且依照空间位置的不同而变化。
界面稳定存在的必要条件是需要具有一定数量的界面自由能，通过外界对它做功输入能量就可以使界面扩大，反之，如果界面不具有一定数量的自由能，就不可能有稳定的界面存在。
事实上，摩擦学属于表面科学范畴，只是研究对象聚局限于研究摩擦表面之间发生的现象、变化、损伤机理和控制。
通常所说的摩擦表面是由两个固体表面沿切向相对滑动所构成的界面。
如果研究的界面的构成物质不限于两个固体而相对运动也不限于切向滑动，那么摩擦学的研究领域就扩展到了界面科学与技术的研究领域。
1固体表面1.1固体表面形貌从宏观上看光滑且平整的表面，在显微镜下观察却显示出由许多不规则的微凸峰和凹谷所组成。
表面几何特征对混合润滑和干摩擦状态下的摩擦、磨损和润滑有着决定性影响。
表面的宏观几何形状误差又称为表面形状偏差，主要用不直度和不平度表示，波距大于10mm。
中间几何形状误差称为表面波纹度，是一种较宏观几何形状误差范围更小的误差，用波纹度表示，波距在1~10mm之间。
表面围观几何形状误差称为表面粗糙度，波距小于1mm。
一般来说，表面粗糙度是影响摩擦性能最重要的表现几何形状特征。
表面粗糙度可根据表示方法不同分为一维、二维和三维的表面形貌参数。
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《摩擦学原理》读书报告
在经历了邱教授的一个学期11周22大节的摩擦学课程，通过对温院士和黄教授编写的这本第三版《摩擦学原理》的阅读和学习之后，我认识、领会了许多新的关于摩擦学的理论和实用的知识，对摩擦学有了一个全新的认识。
该书取材于摩擦学研究最新进展以及作者和各个专家长期从事该领域研究的成果,系统地阐述摩擦学的基本原理与应用,全面反映现代摩擦学的研究状况和发展趋势。
全书由润滑理论与润滑设计、摩擦磨损机理与控制、应用摩擦学三部分组成。
除摩擦学传统内容外,还论述了摩擦学与相关学科交叉而形成的研究领域。
这本书针对工程实际中各种摩擦学现象,着重阐述在摩擦过程中的变化规律和特征,进而介绍基本理论和分析计算方法以及实验测试技术,并说明它们在工程中的实际应用。
涵盖范围广，深度大，颇有实用意义。
摩擦学（tribology）是有关摩擦、磨损与润滑科学的总称。
它是研究在摩擦与磨损过程中两个相对运动表面之间的相互作用、变化及其有关的理论与实践的一门学科。
由于摩擦引起能量的转换、磨损则导致表面损坏和材料损耗，而润滑是降低摩擦和减少磨损的最有效的措施。
摩擦、磨损与润滑三者之间的关系非常密切。
一、润滑理论与润滑设计
在现代工业中,用作润滑剂的流体种类繁多，除最常用的润滑油和润滑脂之外，空气或气体润滑现在已相当普遍，用水或其他工业流体作为润滑剂也日益广泛，例如在核反应堆里采用液态金属钠润滑。
在某些场合也可以使用固体润滑剂，例如石墨、二硫化钼或聚四氟乙烯(PTFE)等。
在润滑理论的分析中,润滑剂最重要的物理性质是它的黏度。
在一定的工况条件下,润滑剂的黏度是决定润滑膜厚度的主要因素；另一方面,黏度也是影响摩擦力的重要因素。
高黏度的润滑剂不仅能引起很大的摩擦损失和发热,而且难以对流散热。
这样，由于摩擦温度的升高，可能导致润滑膜破裂和表面磨损，所以，对于任何实际的工况条件都存在着合理的黏度值范围。
润滑研究内容包括流体动力润滑、静力润滑、边界润滑、弹性流体动力润滑等在内的各种润滑理论及其在实践中的应用。
在我所重点学习、讲述的润滑膜特性中的非牛顿特性中，针对性质不同的流体，经过作者的研究整理，书中不仅给出了关于牛顿流体在润滑中的计算方法、分析方式，也同时通过分析数据绘制图表等形式给出了非牛顿流体，诸如包括塑性、伪塑性、膨胀性、润滑脂流体在内的非牛顿流体在润滑中各自的特点和牛顿流体的区别。
展示了7种关于非牛顿流体的本构方程的模型，为我们对非牛顿流体在润滑理论的研究的发展、实践情况做了详细解释。
据统计，全世界大约有1/2至1/3的能源以各种形式小号在摩擦上，而摩擦导致的磨损是机械设备失效的主要原因，大约有80%的损坏零件是由于各种形式的磨损引起的。
因此，控制摩擦减少磨损、改善润滑性能已经越来越成
为节约能源和原材料、缩短维修时间的关键措施。
二、摩擦磨损机理与控制
摩擦学是研究相互运动表面间发生的作用和变化,因此了解和研究摩擦表面形态和接触状况是分析摩擦磨损和润滑问题的基础,使摩擦学机理研究能够更深入地探索微观本质。
任何摩擦表面都是由许多不同形状的微凸峰和凹谷组成。
表面几何特征对于混合润滑和干摩擦状态下的摩擦磨损和润滑起着决定性影响。
磨损是相互接触的物体在相对运动中表层材料不断损伤的过程, 它是伴随摩擦而产生的必然结果。
磨损问题引起人们极大的重视, 这是由于磨损所造成的损失十分惊人。
根据统计, 机械零件的失效主要有磨损、断裂和腐蚀等三种方式, 而磨损失效却占60%～80%。
因而研究磨损机理和提高耐磨性的措施, 将有效地节约材料和能量, 提高机械装备的使用性能和寿命, 减少维修费用, 这对于国民经济具有重大的意义。
由于科学技术的迅速发展, 20 世纪30 年代以后, 磨损问题已成为保证机械装备正常工作的薄弱环节。
特别是在高速、重载、精密和特殊工况下工作的机械, 对磨损研究提出了迫切的要求。
同时, 60 年代以来其他科学技术例如材料科学、表面物理与化学、表面测试技术等的发展, 也促进了对磨损机理进行更深入的研究。
研究磨损的目的在于通过对各种磨损现象的考察和特征分析, 找出它们的变化规律和影响因素, 从而寻求控制磨损和提高耐磨性
的措施。
一般说来, 磨损研究的主要内容有:
(1) 主要磨损类型的发生条件、特征和变化规律;
(2) 影响磨损的因素, 包括摩擦副材料、表面形态、润滑状况、环境条件, 以及滑动速度、载荷、工作温度等工况参数;
(3) 磨损的物理模型与磨损计算;
(4) 提高耐磨性的措施;
(5) 磨损研究的测试技术与实验分析方法。
在对本书第二篇的学习中，在邱教授的指导下，我为大家介绍了包括机械啮合理论、分子作用理论、黏着摩擦理论、变性能摩擦理论、摩擦二项式定律这几种关于宏观摩擦现象的研究理论；在磨损机理这一章中介绍了磨粒磨损、黏着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损这五大磨损中的最后两种，了解了关于磨损的几种形式和特点。
我了解到，虽然磨损是不可避免的，但如果我们掌握了磨损的规律，就可以采用有效的措施，减缓磨损的速度，延长机械的使用寿命。
三、应用摩擦学
摩擦学作为一门边缘学科往往与其他学科相互交叉渗透从而形成新的领域，这是摩擦学发展的显著特点。
而应用摩擦学，如近年来出现的摩擦化学、生物摩擦学、生态摩擦学等将成为日后研究的重点，具有很好的前景。
在生物学摩擦学中，研究海豚皮肤结构以改进舰只设计，研究人体关节润滑机理以诊治风湿性关节炎，研究人造心脏瓣膜的耐磨寿命以谋求最佳的人工心脏设计方案等；在地质学方面，地
壳移动、火山爆发和地震以及山、海、断层形成等也都是摩擦学的范畴；在音乐和体育以及人们日常生活中也存在大量的摩擦学问题；将表面工程技术与摩擦学有机结合起来，解决机器零部件的耐磨、减摩、延长使用寿命的问题，也是摩擦学在工程应用的一个重要方面。
随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。
综述
摩擦学的研究对于国民经济具有重要意义，读罢此书之后对此尤为感触，而摩擦学原理涵盖的范围很广也十分的复杂，虽然通过对这门课程的学习，对摩擦学中的一些问题有了一些新的认识和新的理解，但面临的问题还将会很多。
我们应当本着科学严谨的科研精神，继续学习，努力工作，为摩擦学的进步奉献力量。