补充资料：摩擦学:表面形貌

摩擦副表面的几何形态和性质。当相关的工作表面间存在薄的润滑油膜时﹐工作表面靠近会使两表面的峰谷阻遏或疏导润滑油的流动﹐这将影响摩擦力和油膜厚度的计算结果。两表面再靠近﹐则两面峰顶发生接触或碰撞﹐由此而產生的摩擦热不仅对油有热效应﹐而且会影响边界膜的形成和破裂。至於接触著的摩擦副表面的磨合和磨损过程﹐当然更与表面的原始形貌和磨痕形貌有关。表面形貌对於研究摩擦学问题十分重要﹐但直到20世纪60年代人们才逐渐认识﹐到70年代后期才将它与表面损伤联繫起来研究。
         表面形貌的表徵方式 真实表面属於三维几何形态﹐可用直角坐标系(图1 三维表面形貌 )描述。为工作表面﹐为表面高度坐标轴。某一截面的表面轮廓平均高度线(中线)为坐标轴(图2 截面的表面轮廓 )﹐对高度均值有多种表达方法﹐如轮廓算术平均值和均方根值﹐式中L 是取样长度。它们是表徵 方向尺寸的一维参数。表徵轮廓起伏的间距和频率﹐则是方向尺寸的一维参数﹐如轮廓曲线在中线上相邻交点间的截距均值S m或中线交点密度均值。表徵截面轮廓的二维形貌﹐需要用和两个方向的参数组成。但为了表徵轮廓的变化差异﹐还需要用更多的参数描述。如果表面形貌分布属於正态型的﹐若选配合理仅用 3个一维参数组即足以表达。P.R.纳雅克根据随机理论﹐推荐用﹑和3个参数。其中是单位长度内轮廓曲线跨越中线次数的均值(即中线交点密度)﹔是单位长度内峰顶数目的均值(即峰顶密度)。
         对於摩擦学问题﹐不仅需要瞭解轮廓高度变化规律﹐还需要瞭解轮廓分布不对称於中线的程度﹑轮廓各点的斜率均值﹑平均峰顶曲率和平均峰高等。
         表面形貌的综合效应 对於摩擦学问题﹐必须考虑组成摩擦副的两个表面的综合效应。对於真实(考虑粗糙度效应的)表面的接触和摩擦磨损问题﹐不仅要研究乾摩擦工作情况﹐更应考虑界面间有润滑剂或各种表面膜存在的工况。
          表徵油膜厚薄常用无量纲参数膜厚比＝/。式中是油膜厚度﹔是综合粗糙度。存在润滑膜的摩擦副﹐〉3属於完全弹性流体动压润滑状态﹐由油膜承担绝大部分载荷﹐不会黏著。〈1属於边界润滑状态﹐容易黏著﹐即使发热不大也可能发生黏著。1≦≦3﹐属於部分弹性流体动压润滑状态﹐表面起伏会影响润滑油的流动﹐可能发生黏著。

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