第3章　摩擦、磨损和润滑

【学习提示】

①机械零件的失效原因最常见的是磨损和疲劳。与疲劳强度计算有关知识有材料力学等，而摩擦学过去接触较少，因此，应该予以较大的关注。

②摩擦分类是处理摩擦问题的基本理论和知识，它阐明了产生摩擦、磨损的原因，对此应该有基本的了解。

③学习本章的目的在于了解怎样减小摩擦和磨损。减轻摩擦、磨损的途径有：结构设计，参数选择，材料选择，润滑剂选择和供油方法设计，磨损的监测和磨损后磨损件的处理。

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，或有相对滑动的趋势时，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，这时所受的阻力叫摩擦力。摩擦是一种不可逆过程，其结果必然有能量损耗和摩擦表面物质的迁移，即磨损。

摩擦是不可避免的自然现象。摩擦的结果造成机器能量损耗、效率降低、温度升高、出现振动和噪声、表面磨损、配合间隙增大、性能下降以及寿命缩短。据估计，目前世界上的能源有1/3～1/2消耗在各种形式的摩擦上。磨损是摩擦的必然结果，一般机械中约有80的零件因磨损而报废。润滑则是改善摩擦、减缓磨损的有效方法。

摩擦、磨损和润滑三者有着极其密切的相互关系，几乎涉及到现代工业生产领域的各个方面，因此必须对其由单学科到多学科、由定性到定量、由宏观到微观进行综合研究。20世纪60年代中期，人们将摩擦、磨损和润滑的科学技术问题加以归并，建立起一门新学科，定名为摩擦学。它是以力学、流变学、表面物理和表面化学为主要理论基础，综合材料科学、工程热物理等学科，以数值计算和表面技术为主要手段的边缘学科。研究摩擦、磨损和润滑，弄清其现象、机理和影响因素，在设计阶段就采取有效措施加以控制和利用，已成为机械设计的基本任务之一。本章将概略介绍机械设计中有关摩擦学的一些基本知识。