机械工程学院机械设计系 一．干摩擦（最差状态） 特点： f 很大，磨损严重，应力求避免 机理： 1．机械摩擦啮合理论 Ff = f * Fn 式中 ：Ff —— 摩擦力; f —— 摩擦系数; Fn —— 法向载荷 公式表明： (1) Ff与Fn成正比；(2) 动摩擦系数的大 小与相对滑动速度无关； (3) 摩擦力的大小与名义接 触面积的大小无关。 定义：两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属 接触时的摩擦。 Fn Fn
机械工程学院机械设计系 一．干摩擦（最差状态） 特点： f 很大，磨损严重，应力求避免 机理： 1．机械摩擦啮合理论 Ff = f * Fn 式中 ：Ff —— 摩擦力; f —— 摩擦系数; Fn —— 法向载荷 公式表明： (1) Ff与Fn成正比；(2) 动摩擦系数的大 小与相对滑动速度无关； (3) 摩擦力的大小与名义接 触面积的大小无关。 定义：两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属 接触时的摩擦。 Fn Fn
机械工程学院机械设计系 2．粘附理论 A·简单粘附理论：1945年由鲍登等人提出，认为接触面 积并非公称接触面积A0，而是由一些表面轮廓峰相接触所形成 的接触斑点的微面积的总和（真实接触面积Ar）。由于Ar很小 ，轮廓峰接触区压力很高，产生塑性变形，发生粘附现象，形 成冷焊结点。相对运动时，冷焊结点被割开
机械工程学院机械设计系 2．粘附理论 A·简单粘附理论：1945年由鲍登等人提出，认为接触面 积并非公称接触面积A0，而是由一些表面轮廓峰相接触所形成 的接触斑点的微面积的总和（真实接触面积Ar）。由于Ar很小 ，轮廓峰接触区压力很高，产生塑性变形，发生粘附现象，形 成冷焊结点。相对运动时，冷焊结点被割开
机械工程学院机械设计系 — 较软材料的剪切强度极 限 — 较软材料压缩屈服极限 式中： — 真实接触面积 B sy A r t s B s y n f r B F F A t s = t = 不变 当 增加 增加 由 知 s y n r s y n r F A F A = s s s y B n f F F f s t = = 说明 计算公式
机械工程学院机械设计系 — 较软材料的剪切强度极 限 — 较软材料压缩屈服极限 式中： — 真实接触面积 B sy A r t s B s y n f r B F F A t s = t = 不变 当 增加 增加 由 知 s y n r s y n r F A F A = s s s y B n f F F f s t = = 说明 计算公式
机械工程学院机械设计系 讨论：1·为什么大多数金属表面的f 值相差不大？ 2·为什么真空中两洁净表面的 f 值较大？ 简单的黏附理论认为真实的接触面积Ar决定于软金 属的压缩屈服极限和法向载荷Fn，由于大多数金属 的τB/σSy的比值较接近，所以其摩擦系数相差很小 ，这在常规环境下，因为在界面上覆盖有一层氧化 膜或污染膜，对于静态接触，大体是正确的。但对 于处于真空中的洁净金属发生摩擦时不适用，真空 中的f值比常规环境下的大得多。因此鲍登等人于 1964年又提出了更切合实际的修正黏附理论
机械工程学院机械设计系 讨论：1·为什么大多数金属表面的f 值相差不大？ 2·为什么真空中两洁净表面的 f 值较大？ 简单的黏附理论认为真实的接触面积Ar决定于软金 属的压缩屈服极限和法向载荷Fn，由于大多数金属 的τB/σSy的比值较接近，所以其摩擦系数相差很小 ，这在常规环境下，因为在界面上覆盖有一层氧化 膜或污染膜，对于静态接触，大体是正确的。但对 于处于真空中的洁净金属发生摩擦时不适用，真空 中的f值比常规环境下的大得多。因此鲍登等人于 1964年又提出了更切合实际的修正黏附理论
机械工程学院机械设计系 B·修正粘附理论： A ri+Δ A ri τ=0→τB 在Fn产生的σy和Ff产生的τ的联合作用下，使结点产 生塑性流动，Ar增加，结点增长，摩擦系数f增大
机械工程学院机械设计系 B·修正粘附理论： A ri+Δ A ri τ=0→τB 在Fn产生的σy和Ff产生的τ的联合作用下，使结点产 生塑性流动，Ar增加，结点增长，摩擦系数f增大