摩擦学原理-绪论.ppt

第1章 绪 论 “摩擦学精确定量的摩擦试验是非常困难的，尽管有经过精确分析的大量数据，但是摩擦定律仍然没有分析得很完善。” —Peynman(费曼)1965诺贝尔奖得主 摘自费曼物理讲义 主要内容 摩擦学的含义 摩擦学的内容 摩擦学的发展过程 现代摩擦学研究新动向 摩擦方面的杂志和国际会议 第1章 绪 论 摩擦学的含义 标准定义： 定义中涉及了四个定义： 中国是1980年成立了全国摩擦学会，并将Tribology译为“摩擦学”。美国在1984年接受“tribology”，将“润滑杂志”改为“摩擦学杂志”，台湾将“tribology”译为“摩润学”。日本在1990年，将“润滑”杂志改为“摩擦学”。 第1章 绪 论 “研究作相对运动的，相互作用的对偶表面的理论和实践的一门科学技术” “The science and technology of interactiny surfaces in relative motion and of related subjects and practices” ① 相对运动 ② 相互作用 ③ 理论和实践 ④ 科学和技术 摩擦学的内容 总体：摩擦学有三大柱，即：摩擦、润滑、磨损，但是这三方面之合并不等于摩擦学，另外还涉及到摩擦学设计, 摩擦学系统分析、监控, 摩擦与振动, 表面工程等。 第1章 绪 论 摩擦学研究涉及面：相当广大，上至火箭、卫星，下至潜艇、石油。无论是家庭生活（刀、自行车等），还是军事工业（摩擦振动产生的噪音、坦克寿命）。 理论而言：① 摩擦是能量转换的中介；② 涉及到流体分子之间的相互作用，固体原子间发生滑移时的作用。 摩擦学的发展过程 朴素应用?摩擦定律?润滑理论?磨损?表面工程 第1章 绪 论 (1) 朴素应用: 远古??15世纪击石取火，9000年前出现滑撬。 4600年前中国出现的车、以滚动摩擦代替滑动摩擦，并用羊油润滑车轴，这可能是最早的润滑剂。 车的发展情况战争（军事）推动车的发展?赛车（孙宾）?胡服骑射 摩擦学的发展过程 (2) 古典摩擦定律: 第1章 绪 论 15世纪：Leonardo da Vinci（达·芬奇）： 17世纪末： 法国的G.Amontons（阿蒙顿）于1699年提出摩擦力计算式：T=f N ①物体的滑动能力是不相同的，光滑表面具有小的摩擦； ②摩擦力＝自重/4。 摩擦学的发展过程 (2) 古典摩擦定律: 第1章 绪 论 18世纪： ① 提出了极有价值的实验资料，并指出摩擦学科发展道路。 ② 第一个认识到摩擦不仅取决于正确选择摩擦副，而且取决于结构参数。 ③ 将摩擦规律归纳为四点：*1：摩擦力大小与接触面间的正压力成正比；*2：摩擦力大小与名义接触面积无关；*3：静摩擦力的极限值大于动摩擦力；*4：摩擦力大小与滑动速度无关。 法国物理学家C.A. Coulomb（1736-1806） 摩擦学的发展过程 (2) 古典摩擦定律: 第1章 绪 论 18世纪： 法国物理学家C.A. Coulomb（1736-1806） ④ 完成了摩擦的凹凸学说（摩擦的原理）。 英国物理学家（德萨古利斯 ）J.T. Desagaliers 提出了摩擦的分子学说：产生摩擦力的真正原因在于摩擦表面上存在着分子力的作用。 斥力 引力 摩擦学的发展过程 (2) 古典摩擦定律: 第1章 绪 论 20世纪： 当今纳米摩擦问题（原子量级） 1939年苏联学者，以摩擦力二重性为依据，统一了分子论和凹凸学说，建立了摩擦的分子机械论。 F=αAr+βW 1950包登的粘着说。 摩擦学的发展过程 (3) 润滑理论 第1章 绪 论 ① Reynolds方程: 1886年提出, 其基础为三个人 Navier-Stokes方程 (1845年, Stokes与Navier同时推导出该方程) Tower测量出轴承中油膜具有很高的压力 牛顿: 粘性定律 摩擦学的发展过程 (3) 润滑理论 第1章 绪 论 ② Hertz接触应力理论 ③ 边界润滑Boundy模型(1921年) ④ EHL(1950S)英国Dowson，美国郑绪云，苏联 是第一个提EHL理论(1949), 它将Reynolds理论和Hertz理论联系起来处理润滑问题。 ⑤ 薄膜润滑 摩擦学的发展过程 (4) 磨损： 第1章 绪 论 （1940S）由于战争的需要，磨损问题被提出，苏联于1945年召开了第一届摩擦、磨损会议，1957年英国，1958年美、德相继开会。 1953年由苏联学者将磨损分为三大类： ① 机械类（由摩擦表面的机械作用产生的磨损，