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第一章 流体动力润滑 7

1.1 润滑油的粘度 7

1.1.1 动力粘度 7

1.1.2 Hagen-Poiseuille定律 9

1.1.3 油的运动粘度 11

1.1.4 粘温效应 12

1.1.5 粘压效应 12

1.2 Reynolds方程 13

1.3 接触弹性变形及油膜几何方程 18

1.4 Reynolds方程的边界条件 22

1.5 能量方程 23

1.6 流体润滑理论的应用 26

1.6.1 单油楔径向滑动轴承的流体动力润滑分析 26

1.6.2 刚体线接触摩擦副建立流体动力油膜可能性论证 31

1.7 弹性流体动力润滑 35

1.8 Грубин理论 36

1.9 线接触等温弹流理论 40

1.10 润滑区域图 44

1.11 点接触等温弹流理论 46

1.12 热弹流润滑理论 49

参考文献 57

第二章 数值解算方法 62

2.1 Reynolds方程的求解 62

2.1.1 Reynolds方程的有限差分解法 62

2.1.2 边界条件的处理 66

2.1.3 Reynolds方程的有限元解法 68

2.2 弹性变形的计算方法 75

2.3 能量方程与热传导方程的求解 81

2.4 非线性问题 86

2.5 全膜流体润滑数值解的一般步骤 88

参考文献 89

3.1 流变性质的一般规律 91

第三章 润滑油的流变性质 91

3.2 弹流摩擦 94

3.3 高压下润滑油的流变性质 96

3.3.1 低滑率摩擦 99

3.3.2 高滑率摩擦 100

3.3.3 “旋-滚”点接触试验机 102

3.4 流变动力润滑 103

3.5 润滑脂的流变性质简介 107

3.6 应用例题 109

参考文献 116

第四章 表面形貌的摩擦学效应 119

4.1 表层与油膜 119

4.2 一维形貌参数 123

4.3 轮廓高度分布函数及概率密度函数 125

4.4 波峰、波谷、斜率和曲率 129

4.5 二维形貌 131

4.6 功率谱密度 134

4.7 三维形貌 138

4.8 应用实例 140

4.8.1 塑性指数ψ 140

4.8.2 W曲线的应用 141

4.8.3 表面模型参数γ的应用 144

4.9 三维形貌的润滑效应 146

4.10 相关分析与谱分析的应用 151

参考文献 158

第五章 粗糙表面的接触 162

5.1 有规则的粗糙平面的弹性接触 162

5.1.1 一维余弦波粗糙表面 162

5.1.2 二维余弦波粗糙表面 166

5.2 随机粗糙平面的弹性接触 168

5.2.1 Greenwood和Williamson模型 168

5.2.2 Whitehouse和Archard模型 171

5.2.3 Nayak模型 174

5.3 随机粗糙曲面的弹性接触及两个随机粗糙面的接触 181

5.3.1 随机粗糙曲面的弹性接触 181

5.3.2 两个随机粗糙表面的弹性接触 184

5.4 粗糙表面的塑性接触 187

5.4.1 理想塑性接触 187

5.4.2 粗糙表面的塑性接触实验 188

5.5 粗糙表面接触塑性流动的判据 190

5.5.1 经典的塑性流动判据 190

5.5.2 粗糙面塑性接触的判据——塑性指数 192

参考文献 197

第六章 边界润滑 200

6.1 化学反应的基本原理 200

6.1.1 化学反应速度 201

6.1.2.1 基元反应的动力学方程式 203

6.1.2 浓度对反应速度的影响——动力学方程式 203

6.1.2.2 反应的级数 204

6.1.3 温度对反应速度的影响——活化能 205

6.1.3.1 Arrhenius经验公式（阿氏公式） 205

6.1.3.2 活化能 207

6.1.3.3 温度效应类型 208

6.1.4 催化作用 209

6.2 摩擦化学简介 211

6.2.1 变形 211

6.2.2 断裂 213

6.2.3 固体的机械活化 214

6.2.4 活化能和表面能 215

6.2.5 摩擦化学反应动力学的一般过程 216

6.3 润滑剂 220

6.3.1 润滑油的组成 220

7.4.1 具有Reynolds粗糙度摩擦副的润滑 222

6.3.2 润滑脂 222

6.3.3 固体润滑剂和自润滑作用 223

6.3.4 常用的润滑油（脂）添加剂 227

6.4.1 表面能和润湿现象 230

6.4 油性添加剂的作用 230

6.4.2 物理吸附和化学吸附 232

6.5 极压添加剂的作用 236

6.5.1 活性硫化物 236

6.5.2 有机磷化物 237

6.5.3 二烷基二硫代磷酸锌 238

6.5.4 卤系极压剂 240

6.5.5 二烷基二硫代磷酸硫化氧钼 241

6.6 添加剂的复合效应 242

6.6.1 油性剂和极压剂的复合 242

6.6.2 氧化的抑制磨损作用 243

6.6.4 复合化合膜 244

6.6.3 添加剂的协同效应 244

6.6.6 润滑油添加剂的复合使用 245

6.6.5 氮的增效作用 245

6.6.7 润滑脂用的极压添加剂 246

参考文献 247

第七章 润滑状态转化过程 252

7.1 吸附膜的破裂 252

7.1.1 热源 252

7.1.2 瞬时温升 253

7.1.2.1 固定热源 253

7.1.2.2 移动热源 255

7.1.2.3 线接触的表面瞬现温升 257

7.1.2.4 点接触的表面瞬现温升 259

7.2 油膜吸附热 261

7.2.1 油膜吸附热方程 261

7.2.2 吸附膜解吸临界温度方程 264

7.2.3 Akin解吸临界温度方程 266

7.2.4 油膜破裂 269

7.3 干摩擦理论 270

7.3.1 简单的粘着摩擦理论 271

7.3.2 修正粘着理论 272

7.3.3 具有沾污膜的金属粘着理论 274

7.3.4 犁沟效应 276

7.4 粗糙面接触的润滑理论 277

7.4.2 Christensen随机模型 278

7.4.3 平均流量模型 280

7.4.4 粗糙面接触的变形型式 285

7.5 部分流体动力润滑理论 287

7.5.1 部分弹性流体动力润滑理论 288

7.5.2 面接触油润滑摩擦副的部分流体润滑理论 293

7.5.3 热效应 295

7.5.4 微弹流效应 297

7.6 混合润滑的研究 298

7.6.1 混合润滑平均油膜厚度 298

7.6.2 载荷分配 300

7.6.3 混合润滑的摩擦系数 302

7.6.4 混合润滑对胶合的影响 308

7.6.5 乏油与干涸 309

7.6.6 三维真实粗糙表面弹性接触的算例 309

参考文献 313

第八章 材料的磨损 317

8.1 材料的基本磨损型式 317

8.1.1 疲劳磨损 317

8.1.2 粘着磨损 322

8.1.3 磨料磨损 328

8.1.3.1 磨料磨损的类型 328

8.1.3.2 磨屑的形成 329

8.1.3.3 磨料磨损的模型 331

8.1.4 腐蚀磨损 334

8.1.4.1 氧化磨损 335

8.1.4.2 氢致磨损 337

8.1.4.3 其它介质腐蚀磨损 338

8.2 磨损的转化与复合 338

8.2.1 冲蚀（erosion）磨损 339

8.2.2 磨损型式的转化 340

8.2.3 边界润滑磨损（boundary lubricated wear） 341

8.2.4 微动磨损（fretting wear） 342

8.2.4.1 粘着的作用 343

8.2.4.2 磨屑的作用 344

8.2.4.3 脱层的作用 346

8.2.4.4 氧化的作用 346

8.2.4.5 微动疲劳 347

8.3 聚合物的摩擦与磨损 347

8.3.1 塑料的主要摩擦学行为 348

8.3.2 聚四氟乙烯分子结构特点 349

8.3.3 聚四氟乙烯的摩擦机理 350

8.3.4 塑料的磨损 351

8.3.4.1 蠕变磨损 352

8.3.4.2 老化磨损 352

8.3.5 银纹理论 353

8.3.6 塑料的润滑 354

8.4 陶瓷及金属陶瓷的摩擦与磨损 355

8.4.1 陶瓷摩擦材料的种类与应用 356

8.4.2 陶瓷摩擦副的润滑 359

8.4.3 陶瓷的摩擦学行为 360

参考文献 364

第九章 材料表面的强化 367

9.1 摩擦学复合材料 367

9.1.1 自润滑复合材料 367

9.1.2 耐磨复合材料 368

9.2.1 加工硬化 371

9.2 表面强化 371

9.2.2 表面淬火 372

9.2.2.1 表面淬火的原理 372

9.2.2.2 表面淬火方法及其应用 374

9.2.3 化学热处理 376

9.2.3.1 化学热处理过程 376

9.2.3.2 扩渗方法 380

9.2.3.3 金属扩渗 381

9.2.3.4 非金属扩渗 383

9.2.3.5 化学热处理的应用实例 384

9.2.4 表面冶金强化 386

9.2.4.1 表面涂层 386

9.2.4.2 其它表面冶金强化处理 388

9.3 表面薄膜强化 389

9.3.1.1 电镀 390

9.3.1 化学和电化学强化 390

9.3.1.2 化学镀 391

9.3.1.3 复合镀 391

9.3.1.4 刷镀 392

9.3.1.5 转化处理 392

9.3.2 气相沉积（vapor deposition） 393

9.3.2.1 真空蒸发 393

9.3.2.2 离子镀 394

9.3.2.3 溅射镀膜 394

9.3.2.4 化学气相沉积 396

9.3.2.5 气相沉积的应用 397

9.3.3 离子注入（ion implanation） 399

9.4 表面改性工程的展望 400

参考文献 402

10.1.1 四球机 403

10.1 摩擦磨损试验装置 403

第十章 摩擦学试验研究 403

10.1.2 环块磨损试验机 407

10.1.3 双盘接触疲劳试验机 409

10.1.4 销盘式摩擦磨损试验机 410

10.1.5 多品种联合摩擦磨损试验机 411

10.2 摩擦学物理量的测量 413

10.2.1 摩擦力的测量 413

10.2.2 磨损量的测量 415

10.2.3 表面温度的测量 416

10.2.4 油膜厚度的测量 419

10.3 铁谱技术和表面形貌测量 427

10.3.1 铁谱技术（ferrography） 427

10.3.2 谱片的观测分析 429

10.3.3 接触式表面形貌仪 431

10.3.3.1 模拟计算表面形貌仪 431

10.3.3.2 数字计算表面形貌仪 432

10.3.4 超精表面形貌仪 433

10.4 表面分析技术 435

10.4.1 显微镜分析技术 435

10.4.2 微探针分析技术 439

10.4.2.1 波谱和能谱分析技术 439

10.4.2.2 Auger（俄歇）电子能谱分析技术 441

10.4.2.3 光电子能谱化学分析技术 443

10.5 摩擦学研究的层次 444

10.5.1 工程实验 444

10.5.2 摩擦学研究模型的层次 447

10.5.3 分子原子级摩擦学研究的进展情况 448

10.5.3.1 接触与粘着 449

10.5.3.2 界面切变与摩擦 451

10.5.3.3 界面流变学 455

参考文献 456