微课

摩擦与磨损

一、摩擦的概念

什么是摩擦？

外力作用下，一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时，两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为摩擦力。这种在两物体接触区产生阻碍运动并消耗能量的现象，称为摩擦。

根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦、混合摩擦。

（1）干摩擦。如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯金属，这两个物体直接接触时的摩擦称为干摩擦，如上图a所示。干摩擦状态产生较大的摩擦功耗及严重的磨损，因此应严禁出现这种摩擦。

（2）液体摩擦。两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开（一般油膜厚度>1.5~2 um），这种摩擦称为液体摩擦，如上图b所示。

（3）边界摩擦。两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，使其处于干摩擦与液休摩擦之间的状态，这种摩擦称为边界摩擦，如上图c所示。

（4）混合摩擦。实践中有很多摩擦副处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态，称为混合摩擦，如上图d所示。

二、磨　损

什么是磨损？

运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐损失，这种现象称为磨损。磨损能够降低机器的工作效率和可靠性，影响产品质量，严重时甚至能够导致机器报废、被迫停机或者整条生产线的停机，造成生产时间的损耗，延误交货日期，甚至造成严重的安全生产事故，因此我们要慎重对待。

在机械的正常运转中，磨损过程大致可分为以下三个阶段。如下图所示：

第一个阶段是跑合磨损阶段或称为磨合磨损阶段。在这一阶段中，磨损速度由快变慢，而后逐渐减小到一稳定值，如图中磨损曲线的Oa段。

第二个阶段是稳定磨损阶段，在这一阶段中磨损缓慢、磨损率稳定，零件以平稳而缓慢的磨损速度进入正常工作阶段，如图中的ab段。

第三个阶段是剧烈磨损阶段。此阶段的特征是磨损速度及磨损率都急剧增大。当工作表面的总磨损量超过机械正常运转要求的某一允许值后，摩擦副的间隙增大，零件的磨损加剧，精度下降，润滑状态恶化，温度升高，从而产生振动、冲击和噪声，导致零件迅速失效，如图中的be段。

上述磨损过程中的三个阶段，是一般机械设备运转过程中都存在的必须指出的是，在跑合阶段结束后应清洗零件，更换润滑油，这样才能正常地进入稳定磨损阶段。