摩擦、磨损和润滑是生活和生产中最常见的普遍现象。两个相互接触的金属表面做相对运动时，便会发生摩擦和磨损，润滑则是降低摩擦、减小磨损的工艺技术措施。世界上每年由于摩擦、磨损造成的损失是十分巨大的。就摩擦而言，据测算，世界所有能源的1／3～1／2消耗在摩擦上，而通过减少摩擦，仅汽车运输、发电、机械、透平等四个行业就可节能11％。（当然，摩擦并非一无是处，我们很难想象一个没有摩擦的世界。但从运动机件应用润滑油这种“以人为本”的社会经济角度来讲，我们希望摩擦越小越好。）磨损给人类社会造成的损失和危害也是不容低估的。润滑就是在相对运动的摩擦接触面间加入润滑剂，以降低摩擦阻力或节约能源并减少表面磨损，同时延长机械使用寿命，保证设备正常运转。20世纪60年代英国人Jost 正式倡议，将研究摩擦、磨损和润滑这三者的科技知识形成一门新兴科技学科，定名为摩擦学（Tribology），已得到世人认同，并广泛开展了相关科技活动。为了对发动机和各种机器进行正确的润滑，必须对摩擦、磨损和润滑的基本原理有所了解。下面进行阐述。

 摩擦的基本概念和类型

两个相互接触的物体，在外力作用下发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面上发生阻碍相对运动的现象称为摩擦。两个互相接触而又发生相对运动的部件，称为摩擦副。把摩擦副间的接触面称为摩擦面。

任何实际上存在的表面都不是绝对平滑的，一般都留有加工的痕迹。每个摩擦件的表面即使经过精密加工，放大来看还是凹凸不平的，也就是说有一定的表面粗糙度。如果不加润滑剂，那么互相压紧的摩擦副在发生相对运动时要克服两种阻力：

①当微凸体互相咬住时，运动中较硬的物体会在较软的物体上犁沟；

②当微凸体之间由于受压变形而发生粘着和焊连产生的结点时，在运动过程中，结点会不断扯断和生成。

由此可见，产生摩擦的主要原因是物体表面粗糙度，表面粗糙度越小，则表面越光滑。

至于摩擦的机理，摩擦的分子-机械理论认为：外摩擦具有双重特性，即不仅要克服对偶表面间分子相互作用的连接力，而且还要克服使表面层形状畸变而引起的机械阻力（变形阻力）。具体地说，做相对运动的对偶表面在法向载荷下接触时，由于表面粗糙，首先是表面上的微凸体凸峰接触，相互啮合，较硬表面微凸体嵌入较软表面，接触点的压力增高，实际接触面积增加，当压力达到压缩屈服点以后，将产生塑性变形。在表面做切向运动时，这些微凸体将“犁削”表面，使表面层畸变。与此同时在表面间存在分子相互作用的连接力，使表面黏附，生成结点，严重者生成微小的固相焊合点，在表面做切向运动时将这些黏附连接剪断。

机械部件之间的摩擦一方面会无谓消耗有效的能量使之转化为热能，降低机械效率；另一方面会使摩擦件的表面发生磨损，缩短机械的使用寿命，所以，一般的机械部件都要求减小摩擦和降低磨损，以保证机械设备能够正常而高效地运转。

摩擦力F的大小可用摩擦系数f表示，P为摩擦面上的垂直负荷。

f=F/P

摩擦系数f因材料、摩擦的类型及表面粗糙度的不同而不同。

摩擦的类型有不同的分类方法。

（1）按摩擦副的运动形式分类

①滑动摩擦两接触物体作相对滑动时的摩擦。

②滚动摩擦-两接触物体沿接触表面滚动时的摩擦。

③自旋摩擦 物体沿垂直于接触表面的轴线做自旋转运动时的摩擦。在分类时此类摩擦有时不作为单独的摩擦形式出现。

（2）按摩擦副的运动状态分类

①静摩擦一 当物体在外力作用下对另一物体产生微观预位移（如弹性和塑性变形等），但尚未发生相对运动时的摩擦。在即将开始相对运动的瞬间的静摩擦，称为最大静摩擦，或称极限静摩擦。此时的摩擦系数，称为静摩擦系数，一般在0.41～3.31。

②动摩擦-具有相对运动的两表面之间的摩擦。此时的摩擦系数，称为动摩擦系数，般在0.001～0.9。

（3）按摩擦副表面的润滑状况分类

①干摩擦-通常是指两物体表面间名义上无任何形式的润滑剂存在时的摩擦。严格地说，干摩擦时在接触表面上无任何其他介质，如自然污染膜、润滑剂膜及湿气等。

②边界摩擦做相对运动的摩擦副表面之间的摩擦磨损特性与润滑剂膜体积黏度特性关系不大，而主要是由表面性质与极薄层（约为0.1μm以下）的边界润滑剂性质所决定的

摩擦状况。③流体摩擦摩擦副表面被一层连续的润滑剂薄膜完全隔开时的摩擦。这时流体摩擦发生在界面的润滑剂膜内，摩擦阻力由流体黏性阻力或流变阻力所决定。

④混合摩擦在摩擦副表面之间同时存在着干摩擦、边界摩擦和流体摩擦的混合状

况下的摩擦。

（4）外摩擦与内摩擦

①外摩擦 两个相互接触的物体界面之间发生的摩擦，即一般所指的摩擦。

②内摩擦-同一物体内诸部分或分子之间发生的摩擦。内摩擦一般发生在流体润滑剂之内，但也可能发生在固体内，如石墨、二硫化钼等固体润滑剂内。

无论哪种形式的摩擦都会产生能耗、磨损、噪声、高温等后果，而润滑可减少这些影响，良好的润滑能提高机械效率，保证机械长期工作，节约能源和资源。