摩擦学简介
摩擦学知识点总结
摩擦学知识点总结摩擦是指两个表面之间的相对运动受到的阻力。
摩擦学是研究摩擦现象的科学，涉及到力学、材料学、表面科学、润滑学等多个学科的知识。
摩擦学的研究对于工程和日常生活都有着重要的意义。
本文将就摩擦学的一些重要知识点进行总结，包括摩擦力的产生机制、摩擦系数、摩擦的影响因素、摩擦的应用以及摩擦的减小等内容。
一、摩擦力的产生机制摩擦力的产生是由于两个表面之间的微观不平整的凸起和凹陷之间发生了相互作用。
当两个表面接触时，由于其不光滑的表面，导致表面之间存在着局部的微小接触点。
在这些接触点处，由于原子和分子之间的相互吸引力和斥力，产生了摩擦力。
这种微观不平整的表面结构导致了摩擦力的产生，这也是为什么光滑的表面摩擦力更小的原因。
二、摩擦系数摩擦系数是用来描述两个表面之间摩擦性质的参数。
通常用符号μ来表示。
摩擦系数的大小取决于两个表面之间的物理性质以及表面之间的状态。
通常来说，摩擦系数分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数是指在两个表面相对静止的情况下，需要克服的摩擦力与正压力之比。
而动摩擦系数是指在两个表面相对运动的情况下，需要克服的摩擦力与正压力之比。
摩擦力与正压力之比就是静摩擦系数或者动摩擦系数。
摩擦系数是一个重要的物理量，不同材料之间的摩擦系数差异很大，所以在工程设计和实际应用中需要根据具体情况来选择合适的摩擦系数。
三、摩擦的影响因素影响摩擦的因素有很多，主要包括：1. 表面形状和粗糙度：表面的形状和粗糙度对摩擦力的大小影响很大。
通常来说，表面越光滑，摩擦力就越小。
2. 正压力大小：正压力越大，摩擦力也就越大。
正压力是指两个表面之间的垂直于接触面的力。
3. 材料的性质：不同材料之间的摩擦系数是不同的，材料的硬度、弹性模量、表面粗糙度都会影响摩擦力的大小。
4. 温度：温度的变化也会对摩擦力产生影响。
一般来说，温度升高会使摩擦力减小。
5. 润滑情况：润滑剂的使用会减小摩擦力，从而减小磨损和能量损失。
四、摩擦的应用摩擦力是一种普遍存在的力，它在我们的日常生活和工程实践中都有着广泛的应用。
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。
摩擦学的理论研究及其应用
摩擦学的理论研究及其应用摩擦学作为一门交叉学科，研究了摩擦、磨损以及表面物理化学等基本问题。
目前，摩擦学已被广泛应用于飞机、汽车、列车、医疗器械、机械化农业、工厂等领域，成为现代工业生产的重要组成部分。
一、摩擦学的基本概念摩擦学是研究摩擦、磨损和润滑等现象的力学学科，在力学、材料学、化学、表面物理学等学科的交叉领域中深入探讨了摩擦学原理、机理和应用。
摩擦是指两个接触表面相对运动时的阻力，它是产生于两个表面之间的接触力。
磨损是物体表面由于与物质相互作用而发生的形态变化和质量损失。
磨损现象的产生是由于两个相对运动的表面之间的微观接触，导致这些表面在一些局部的地方发生结合和断裂。
润滑是在两个表面相对运动的情况下，通过在表面之间引入润滑剂，使两个表面之间的摩擦系数降低的现象。
摩擦学的分支学科有干摩擦学、润滑摩擦学以及磨损学等。
二、摩擦学的研究意义摩擦学的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高工程设计水平。
摩擦学的研究成果可以为工程设计人员提供思路和设计指导方案，达到规避机械性能下降、磨损加剧、寿命缩短等弊端的结果。
2. 进行润滑设计。
润滑剂、润滑油脂等润滑剂厂家可以进行润滑设计，为机械设备的正常运转提供保障。
3. 开拓新材料需求领域。
目前，涂层、纳米材料等新型材料的研究及应用已经成为摩擦学研究的热点领域。
这些新型材料可以增加润滑能力、降低磨损程度，从而提高机械设备寿命。
三、摩擦学的应用现状摩擦学理论已被广泛应用于汽车、航空、机械制造、医疗器械、化妆品等多个领域。
1. 汽车工业。
摩擦学理论的应用在汽车行业中表现尤为突出。
现代汽车工业是材料和摩擦学领域不断发展、不断创新的产物。
摩擦学技术在汽车上的应用范围非常广泛，从发动机、变速器和轮胎到制动系统、转向系统，都需要基于摩擦学原理的设计和研究。
2. 航空制造业。
航空材料的研究和使用一直是大家关注的热门话题。
摩擦学技术也在航空工业中应用。
涂层材料、传感器、及精密丝锥这些领域都获得了摩擦学的应用，从而提高了飞机的性能，增加了安全和舒适性。
第4章摩擦学概述
第四章摩擦、磨损、润滑〔摩擦学〕概述…第0节 摩擦学起源摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一种独立的学科。
1964年英国以乔斯特为首的一个小组，受英国科研与教育部的委托，调查了润滑方面的科研与教育状况及工业在这方面的需求。
于1966年提出了一项调查报告。
这项报告提到，通过充分运用摩擦学的原理与知识，就可以使英国工业每年节约510,000,000英镑，相当于英国国民生产总值的1%。
这项报告引起了英国政府和工业部门的重视，同年英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科--摩擦学〔Tribology 〕。
第1节 摩擦一． 摩擦在外力作用下，一物体相对于另一物体运动或有运动趋势时，在接触外表上所产生的切向阻力叫摩擦力，这一现象叫摩擦。
二． 分类)摩擦系数μ=F μ/N四． 降低摩擦系数方法 镀软金属层在金属基体上涂敷一层极薄的软金属，此时σsc 仍取决于基体材料，而t B 那么取决于软金属。
载荷F F y F z vf 干摩擦粘着磨损机理第3节 边界摩擦一． 定义二． 边界膜的形成机理1. 物理吸附膜：润滑油中的极性分子与金属外表相互吸引而形成的吸附。
2. 化学吸附膜：靠油中的分子键与金属外表形成的吸附。
3.三． 影响边界膜摩擦的因素 1. 温度2. 添加剂3. 摩擦副材料：同性材料μ大4. 粗糙度第4节 磨损一． 磨损概念摩擦外表的物质不断损失的现象称为磨损。
二． 磨损过程Ⅰ.跑合阶段〔磨合阶段〕 Ⅱ.稳定磨损阶段 Ⅲ.剧烈磨损阶段三． 磨损机理1. 粘着磨损1) 定义：材料由一外表转移到另一外表。
2) 影响因素a. 温度、润滑油是否含油性与添加剂(此处插入解释原因)b.压强d.2. c.d.曲率半径〔赫兹公式解释〕3. 磨粒磨损〔50%磨损属于磨粒磨损〕1) 定2) 影响因素：a.摩擦副硬度b.磨粒大小与硬度承载能力增大摩擦系数μ摩擦外表工作温度磨损量时间磨损过程 磨损量磨损量4.腐蚀磨损：在摩擦过程中，摩擦副外表与周围介质发生化学反响或电化学反响第5节流体摩擦润滑一．润滑的作用1.减摩--降低能耗。
摩擦学及其它表面力学问题研究
摩擦学及其它表面力学问题研究摩擦学是研究物体间接触情况下相互作用的科学，它涉及到摩擦、磨损、表面粘附、润滑、界面反应等多个方面。
表面力学问题则关注于物质表面的性质、形貌和结构等方面，包括表面微观、纳米尺度下的特点和表面现象对物质性质和功能的影响等。
本文将分别从这两方面介绍摩擦学和表面力学领域的研究情况。
一、摩擦学研究概况1. 摩擦学基本概念摩擦学是研究由于物体直接或间接接触时相互作用引起的摩擦现象的科学，它主要关注于物体表面之间的相互作用和表面力。
聚焦于各种处理表面的技术和材料，摩擦学是一门跨学科的学科，涉及到材料科学、机械工程、化学、物理学和生物学等多个领域。
2. 摩擦学的应用摩擦学研究在日常生活中有很多实际应用。
在机械工业中，摩擦学研究是用来控制和减少磨损和摩擦的。
在纳米技术中，摩擦学研究与表面振动、摩擦、润滑和磨损有关。
在生物医学中，摩擦学研究与血液的流动、关节的膜和骨骼系统有关。
此外，摩擦学还广泛应用于航空航天、化工、电子、能源等众多领域中。
3. 摩擦学研究的关键问题摩擦学研究的关键问题包括摩擦现象的基本机制、摩擦材料的性能、摩擦材料的表面形貌和结构、摩擦界面的化学反应以及摩擦材料的磨损机制等。
4. 摩擦学研究的实验方法摩擦学的实验方法包括摩擦试验、磨损试验、润滑试验、摩擦学传感器、真空摩擦试验机、表面形貌仪等。
这些方法可用于研究摩擦学的各个方面并开发出更好的润滑材料。
二、表面力学问题研究概况1. 表面力学的基本概念表面力学是研究物质表面的性质、形貌和结构等方面的一门学科，涉及表面微观和纳米尺度下的特点以及表面现象对物质性质和功能的影响等。
表面力学是基础科学，广泛应用在材料、化学、环境、生物医学等领域。
2. 表面力学的应用表面力学在许多领域都有着广泛的应用。
从材料学的角度来看，表面力学可用于研究纳米材料、表面调制、生物材料的表面、光学薄膜等问题。
在生物医学中，表面力学可用于研究生物薄膜、生物胶体系统和生物质地表面现象等。
摩擦学
系统
摩擦学系统过程摩擦学问题涉及多种因素，错综复杂，应用系统分析的方法进行研究，可以明了诸因素之间 的依赖和制约关系，以及分析问题的思路。互相接触的两个物体，当有相对滑动或有相对滑动的趋势时，在它们 接触面上出现的阻碍相对滑动的力。摩擦对工程技术和日常生活极为重要。摩擦阻碍物体的运动，使运动能量遭 受损失，人类生产的总能量有很大一部分就是这样被消耗掉的。因摩擦而损失的机械能转化为热，使机器中许多 滑动面必须冷却。同时，摩擦还伴随着表面材料的损失，即发生磨损。磨损使零件的尺寸改变，失去应有的精度 和功能。世界上有很大一部分生产力就是用于补充、替换因磨损而变为无用的零件的。
概况
摩擦学系统过程研究摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、润滑和磨损，以及三者间相互关系的理论 与应用的一门边缘学科。
世界上使用的能源大约有1/3～1/2消耗于摩擦。如果能够尽力减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源。另 外，机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损，则既减少设备维 修次数和费用，又能节省制造零件及其所需材料的费用。
因此，人们采取各种减小摩擦的措施，例如在相对滑动的表面上施用润滑剂；用轮子、滚柱和滚珠使滑动改 为滚动等。但摩擦也有有用的一面，许多传动与制动设备是通过摩擦起作用的。常用的皮带传动功能就是通过摩 擦力实现的；汽车和机车的行驶也要依靠地面和钢轨上的摩擦力。严冬冰雪覆盖路面，有时必须在汽车后轮上加 装铁链或在钢轨上喷砂，才能产生足够的摩擦力推动车辆前进。若摩擦力完全消失，则结绳、织布、打钉、执笔 以至坐立行走，都将成为不可能。因此，摩擦又是人类生存所不可缺少的。
摩擦磨损与润滑课件第一章绪论
表示润滑剂在长期储存和使用过程中抵抗氧 化变质的能力。
05
CATALOGUE
润滑理论简介
润滑理论的发展历程
01
古代润滑理论
古代人类在实践中发现某些物质可以减少摩擦，如油脂、动物脂肪等，
但缺乏科学理论支撑。
02
近代润滑理论
随着工业革命的发展，机械设备的广泛应用，润滑理论逐渐形成。例如
，库伦提出了关于摩擦的定律，奠定了现代摩擦学的基础。
02
CATALOGUE
摩擦现象与原理
摩擦现象的分类
01
02
03
干摩擦
表面之间没有润滑剂，如 金属之间的摩擦。
流体摩擦
表面被润滑剂分开，如滑 轮中的润滑油与金属表面 之间的摩擦。
边界摩擦
表面间有一层极薄的润滑 剂，如滑动轴承中的润滑 油膜与轴颈之间的摩擦。
摩擦产生的原理
表面粗糙度
由于表面微观不平度，实际接触面积 小于名义接触面积，导致实际接触点 承受压力，产生弹性变形和塑性变形 ，从而产生摩擦。
疲劳剥落
由于循环接触应力作用 ，使表面材料发生疲劳
裂纹并剥落。
粘着与撕脱
由于粘着作用，使材料 从一个表面转移到另一 个表面，或从一个表面
撕脱。
腐蚀与磨损
由于腐蚀介质的作用， 使表面材料发生腐蚀并
导致磨损。
04
CATALOGUE
润滑及其作用
润滑剂的种类
润滑油
主要用于液体润滑，如发动机 机油、齿轮油等。
交通运输领域
润滑理论在交通运输领域中涉及汽车、飞机和船舶等交通 工具的发动机润滑、传动系统润滑和液压系统润滑等方面 。
科研领域
润滑理论也是摩擦学、流体力学、材料科学等领域的重要 研究方向之一，对于推动相关学科的发展具有重要意义。
机械设计中的摩擦学原理分析
机械设计中的摩擦学原理分析摩擦学是研究摩擦、磨损和润滑的学科，对于机械设计来说，摩擦学原理的应用至关重要。
摩擦学原理的理解能够帮助工程师们设计出更有效、更可靠的机械系统。
本文就机械设计中的摩擦学原理进行详细分析。
一、摩擦学基本概念摩擦是由于两个物体之间的接触而产生的阻碍相对运动的力。
摩擦由于两个物体之间的微小不平整而产生，其平衡状态下的力大小可以用摩擦系数表示。
摩擦系数越大，两个物体之间的摩擦力就越大，相对滑动也就越困难。
磨损是指在摩擦作用下，物体表面逐渐剥落、破损或变形的过程。
摩擦作用时产生的热量会导致磨损，并且可以通过润滑来减少磨损。
润滑是指利用润滑剂在接触表面形成润滑膜，减少摩擦和磨损的过程。
润滑可以分为液体润滑、固体润滑和气体润滑三种方式。
润滑剂的选择应根据工作条件和材料特性进行合理选择，以确保机械系统的正常运行。
二、摩擦学在机械设计中的应用1. 摩擦副配对设计在机械设计中，合理选择和设计摩擦副对是至关重要的。
摩擦副应具备摩擦系数小、磨损少、寿命长等特点，以保证机械系统的正常运行。
在进行摩擦副设计时，需要考虑工作条件、材料的性质、润滑和摩擦副配合间隙等因素。
2. 摩擦和磨损分析摩擦和磨损分析是机械设计中重要的一环，通过合理的分析可以预测摩擦副件的损坏和寿命，进行合理的维护和更换。
同时，也可以通过分析优化摩擦副材料、润滑方式等因素，减少磨损，提高机械系统的效能。
3. 润滑技术应用在机械设计中，润滑技术的应用可以减少机械系统的摩擦和磨损，延长使用寿命。
润滑可以使用液体润滑剂、固体润滑剂或气体润滑剂，根据工作条件选用合适的润滑方式。
4. 摩擦噪音和振动控制摩擦副件在运动过程中会产生噪音和振动，影响机械系统的正常工作和使用寿命。
为了减轻噪音和振动，需要通过设计和选择合适的材料、润滑方式以及减振措施等途径来控制和减少噪音和振动的产生。
三、机械设计中的摩擦学原理实例以某自动化生产线上的输送系统设计为例，通过摩擦学原理的应用可以解决以下问题：1. 提高输送效率：通过合理选择输送系统的摩擦副件材料和润滑方式，减小摩擦力，提高输送效率。
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常见几种减小摩擦磨损的方法
典型的摩擦学元件
THE END
我国的摩擦学发展
摩擦学领域的四位院士： 谢友柏 温诗铸 薛群基 徐滨士
摩擦学的应用
应用场合： 机械传动中的摩擦、磨损、润滑 机加工中：切削、冲压、挤压、绞孔、轧制 交通运输：路面、轮胎、制动、刮水 电子工业、磁记录工业、建筑工业海洋工业 特殊工况下的摩擦、润滑问题：高温、低温、真空、辐射、特殊 介质、航天工业 摩擦应用中的两面性 摩擦学研究的目的：为解决工程实际中存在的各种摩擦学问题提供理 论、技术和方法 摩擦、磨损过程的复杂性：材料、环境、受力特点、结构、表面状态gineering
安琦 华东理工大学机械与动力工程学院 2011年9月
参考书目
工程摩擦学，浙江大学出版社，全永昕 主编 摩擦学原理， 机械工业出版社，[英]J·霍林 主编 摩擦学原理， 清华大学出版社， 温诗铸 主编 摩擦学原理， 高等教育出版社，郑林庆 主编
JOST 报告
1965年 Jost 等人向英国教育科学研究部提交 《关于摩擦学教育和研究的报告》 首次提出Tribology 指出：重视摩擦学研究，GDP可以增加1.1~1.8%，而投资只有 1/50
Professor D Dowson Tribology of Leeds University
摩擦研究的重要性
摩擦现象普遍存在：目前世界能源的消耗1/3~1/2以各种方式的最 终表现为摩擦损耗 磨损是导致机械失效的主要原因之一 随产品的工作参数不断提高（V、W、精度），摩擦学问题变的日 趋突出，特殊设备、特殊工况的出现 摩擦学设计已经成为现代机械设备（产品）设计的重要一环 近半个世纪以来，机械理论上的重大突破大多集中于该领域 摩擦学发展的特点：静态----动态；宏观----微观；定性----精确； 新的分支不断出现。
第1章 绪论
摩擦学 定义：研究作为相对运动的相互作用表面间摩擦行为对于机械系 统作用的理论与实践的科学 内容：研究工程表面间的摩擦、磨损和润滑 几个名词： 摩擦(friction)：相对滑动的物体接触面上发生的切向阻抗现象 磨损(wear)：在摩擦表面上物质不断损耗的过程 润滑(lubrication)：由某种物质作用于摩擦表面间而降低摩擦磨损
摩擦学研究的历史
史前、远古时代（一种朴素的摩擦学思想）; 15世纪：达·芬·奇试验。( F = 1 / 4F ）介绍1961年发现的手稿） 1883年，彼得洛夫提出有润滑剂存在时的同心圆柱的摩擦力表 达式 托尔(tower)（英国人）：发现轴转动时润滑油中会产生很高的 压力 1886年，Reynolds——根据tower试验发表了署名的雷诺方程 60年代开始：成为一门独立的交叉科学，涉及数学、物理学、 化学、机械学、材料科学，是当今最灵活的交叉学科
中外古代的摩擦学
我国2500年前就出现了润滑技术 我国5000年前就出现了车轮 我国2100年前就开始应用轴承技术 4000年前的金字塔建设过程开始使用润滑技术 达芬奇研究过滑动轴承，建议30%Cu+70%Sn制作轴承材料
学科的发展来源于实际的需要：
动压润滑----来自第一次工业革命 弹性流体动压润滑----来自高速重载机器的需要 合成润滑剂----来自对润滑的进一步性能要求 耐磨涂层、固体润滑剂、新型润滑形式----来自工业发展