當(dāng)你聽(tīng)到“潤(rùn)滑”二字時(shí)，你的腦海中會(huì)浮現(xiàn)出什么樣的畫(huà)面？可能是基礎(chǔ)油在兩個(gè)金屬表面之間形成一層油膜吧。為了讓基礎(chǔ)油能夠有效地分隔兩個(gè)摩擦面，以下三個(gè)因素必須得到平衡：相對(duì)摩擦速度、基礎(chǔ)油的粘度以及載荷。這三個(gè)要素也會(huì)受溫度和污染物等其他因素影響。當(dāng)這三個(gè)要素得到平衡時(shí)，此時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài)稱為流體動(dòng)力潤(rùn)滑。

在實(shí)際使用中最好形成能夠把兩個(gè)金屬接觸面完全分隔開(kāi)來(lái)的潤(rùn)滑油膜，從而達(dá)到減摩抗磨的效果。但是，如果三大要素沒(méi)有得到平衡，那么將會(huì)發(fā)生什么情況？許多設(shè)備需要測(cè)試相對(duì)速度不足時(shí)的工況和操作參數(shù)，設(shè)備在啟動(dòng)、停止以及改變方向時(shí)可能出現(xiàn)相對(duì)速度不足的情況。溫度過(guò)高時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度會(huì)下降，而污染物過(guò)多會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜縫隙處發(fā)生磨損，這些都是值得注意的地方。

油膜強(qiáng)度是指潤(rùn)滑油減摩抗磨的能力，其含義與油膜厚度不同。如果基礎(chǔ)油的粘度不足以形成夠厚的油膜來(lái)避免金屬面之間的摩擦，那么就需要加入能夠與基礎(chǔ)油進(jìn)行反應(yīng)的添加劑，從而形成表面保護(hù)機(jī)制。在邊界摩擦?xí)r，組件表面的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，以及相關(guān)環(huán)境因素都能影響邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。載荷與溫度增加了，接觸面之間的相對(duì)速度減少了，油膜強(qiáng)度也隨之增加。

你如果曾經(jīng)從分子水平觀察過(guò)摩擦表面，就能發(fā)現(xiàn)其實(shí)它們都挺粗糙的，雖然用肉眼看來(lái)它們都被加工得非常平滑。這就好比在宇宙中宇航員看到的地球是一個(gè)平滑的球體，但是站在地面上的人卻能看見(jiàn)高低起伏的山脈和峽谷。

兩個(gè)未經(jīng)潤(rùn)滑的金屬表面進(jìn)行相互接觸時(shí)，它們的實(shí)際接觸面積其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于肉眼所見(jiàn)的面積。事實(shí)上，只有接觸面上的“微小山脈”，才能發(fā)生相互摩擦，其余部分都不會(huì)進(jìn)行接觸。金屬面上的剪切強(qiáng)度使這些微凸體發(fā)生彈性形變。最初的接觸點(diǎn)發(fā)生彈性形變之后，接觸面積增大。因此，載荷越大，實(shí)際摩擦面積越大。

摩擦力是指阻止接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，它受幾個(gè)因素和幾種運(yùn)動(dòng)情況影響。大部分人認(rèn)為粗糙的表面是形成摩擦力的首要因素。但是，考慮到實(shí)際摩擦面積可能僅占肉眼所見(jiàn)的接觸面積的1%，接觸面的粗糙與否其實(shí)并不重要。從原子水平來(lái)看，表面微凸體在相互接觸時(shí)發(fā)生粘著，此時(shí)產(chǎn)生了摩擦力。

如果兩個(gè)金屬接觸面之間沒(méi)有形成足夠厚的油膜，那么微凸體處就會(huì)出現(xiàn)冷焊現(xiàn)象，這是產(chǎn)生粘著磨損的前提條件。進(jìn)行相互接觸的微凸體經(jīng)過(guò)粘著后會(huì)硬化，從而增加了材料的硬度。

其他硬度不變的地方發(fā)生剪切。當(dāng)金屬材料發(fā)生剪切時(shí)，微凸體接觸點(diǎn)的材料有的轉(zhuǎn)移到另一個(gè)接觸面上，有的以磨屑狀脫落下來(lái)。

進(jìn)行滾動(dòng)摩擦的材料也會(huì)出現(xiàn)疲勞。材料疲勞是指摩擦面產(chǎn)生裂紋或者第二相、夾雜物與基體界面開(kāi)裂的現(xiàn)象。進(jìn)行滾動(dòng)摩擦的接觸面在較高的應(yīng)力作用下會(huì)出現(xiàn)疲勞磨損。