GB/T 17754-2012 摩擦学术语

　　ICS 01. 040. 07 A 42

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 17754—2012代替 GB/T 17754—1999

　　摩 擦 学 术 语

　　Tribologyterminology

　　2012-12-31发布 2013-10-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 17754—2012

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 基本术语 1

　　3 固体表面及其接触 2

　　4 摩擦 6

　　5 磨损 10

　　6 润滑 17

　　7 摩擦副材料 25

　　8 润滑材料 28

　　9 摩擦学表面技术 31

　　10 摩擦学试验设备 32

　　汉语拼音索引 39

　　英文字母索引 44

　　图 1 一个转动球与三个静止球组成的单向滑动摩擦副 33

　　图 2 销试样与平板试样组成的往复滑动摩擦副 33

　　图 3 销试样与转动圆盘试样组成的单向滑动摩擦副 33

　　图 4 块状试样与转动圆环试样组成的单向滑动摩擦副 34

　　图 5 两个交叉圆柱试样组成的相对运动摩擦副 35

　　图 6 两圆盘试样组成的滑滚运动摩擦副 35

　　图 7 试样浸入料浆中作旋转运动的试验装置 36

　　Ⅰ

　　GB/T 17754—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准替代 GB/T 17754—1999《摩擦学术语》。本标准与 GB/T 17754—1999相比主要变化如下 :

　　— 修改了第 7章润滑油脂特性 ;

　　— 修改了第 8章润滑油脂 ;

　　— 修改了第 9章固体润滑的内容和条目 ,合并为第 8 章润滑材料 ,部分归入第 6 章润滑 ;增加了摩擦学表面技术的内容和条目 ;

　　— 修改了第 10章摩擦学材料的内容和条目 ,改为第 7章摩擦副材料 ;

　　— 修改了第 11章摩擦学试验的内容和条目 ,改为第 10章摩擦学试验设备 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会(SAC/TC57)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国科学院金属研究所 ,武汉材料保护研究所 。

　　本标准主要起草人 :李曙 、李诗卓 、赵源 、董祥林 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 17754—1999。

　　Ⅲ

　　GB/T 17754—2012

　　摩 擦 学 术 语

　　1 范围

　　本标准确定了摩擦学常用术语及其定义或定义性说明 。

　　本标准适用于摩擦学及其相关领域的技术标准 、技术文件 、教材 、书刊的编写和翻译 , 以及摩擦学科研 、教学 、学术交流和工程应用 。

　　2 基本术语

　　2. 1

　　摩擦学 tribology

　　有关作相对运动物体的相互作用表面 、类型及其机理 、中间介质及环境所构成的系统的行为与摩擦及损伤控制的科学与技术 ,包括对摩擦(2. 2) 、磨损(2. 3) 、润滑(2. 4)及相关问题的研究和应用 。

　　2. 2

　　摩擦 friction

　　在力作用下物体相互接触表面(3. 30)之间发生切向相对运动或有运动趋势时出现阻碍该运动行为并且伴随着机械能量损耗的现象和过程 。

　　2. 3

　　磨损 wear

　　由于摩擦(2. 2)造成表面的变形 、损伤或表层材料逐渐流失的现象和过程 。

　　2. 4

　　润滑 lubrication

　　在相对运动又相互作用表面间加入易剪切物质以减少摩擦(2. 2) 、控制磨损(2. 3) 或减缓其他形式表面破坏的设计和措施 。

　　2. 5

　　摩擦物理学 tribophysics

　　研究摩擦[表]面(4. 1)上出现的物理现象及其相互作用对摩擦学(2. 1)影响规律的学科分支 。 2. 6

　　摩擦化学 tribochemistry

　　研究摩擦[表]面(4. 1)上发生的化学反应及其变化对摩擦学(2. 1)影响规律的学科分支 。 2. 7

　　纳米摩擦学 nanotribology

　　关于纳米材料及表面或在纳米尺度上研究其行为规律的摩擦学(2. 1) 。

　　2. 8

　　生物摩擦学 biotribology

　　关于生物体 、生物材料 、仿生运动器件的摩擦学(2. 1) 。

　　1

　　GB/T 17754—2012

　　2. 9

　　2

　　工业摩擦学应用摩擦学工程摩擦学

　　

　　industrialtribology

　　applied tribology

　　engineering tribology

　　摩擦学(2. 1)的一个有机组成部分 ,体现其技术内涵及基本属性(实践性或实用性) , 主要内容是关于摩擦学(2. 1)的技术和研究结果在工业领域或工程实际中的应用 。

　　2. 10

　　摩擦学系统 tribologicalsystem

　　由若干个摩擦学元素(4. 2)通过摩擦学行为联系起来 ,且与环境之间具有输入和输出关系的系统 。

　　2. 11

　　摩擦学设计 tribologicaldesign

　　运用摩擦学(2. 1)知识和相关数据 ,基于摩擦学系统(2. 10)理论 ,综合考虑多种因素的优化设计 。

　　2. 12

　　摩擦副材料 rubbingpairmaterial

　　构成摩擦副(4. 4)的材料 ,它包括摩擦材料(7. 1) 、减摩材料(7. 3) 、耐磨材料(7. 9) 、自润滑复合材料(7. 24) 。

　　3 固体表面及其接触

　　3. 1

　　初(新)生表面 nascent(neonatal) surface

　　完全无污染的固体表面 ,例如在超高真空中形成的表面 。

　　3. 2

　　亚表面 subsurface

　　固体表面下紧靠表面的部分 ,无明确尺寸界定 。

　　3. 3

　　表面形貌 surface topography

　　固体表面与微观峰谷的形态与分布有关的几何形状 。

　　3. 4

　　[表面]粗糙度 [surface] roughness

　　在一定取样范围内描述固体表面形貌(3. 3)无规则起伏的特征量度 。

　　3. 5

　　表面波纹度 surfacewaveness

　　固体表面主要由于机械加工系统的振动而形成的有一定周期性的形状和起伏的特征量度 。 3. 6

　　微凸体 asperity

　　固体表面上微小的不规则凸起 。

　　3. 7

　　基准线 referenceline

　　用于测定[表面]粗糙度(3. 4)参数的理想直线 。

　　GB/T 17754—2012

　　3. 8

　　表面轮廓[线] surfaceprofile

　　由垂直于基准面的平面与被测表面相交所得的曲线 。

　　3. 9

　　轮廓偏距 profiledeparture

　　Y

　　在表面轮廓[线](3. 8)上的点与某基准线(3. 7)之间的距离 。

　　3. 10

　　取样长度 samplinglength

　　L

　　为测量[表面]粗糙度(3. 4)参数所取的一段基准线(3. 7)长度 。

　　注 : 根据表面起伏的程度按规定选值 。

　　3. 11

　　中线 mean lineoftheprofile

　　m

　　在取样长度 L(3. 10)内使轮廓偏距 Y(3. 9)的平方和为最小的基准线(3. 7) 。

　　3. 12

　　轮廓算术平均中线 arithmeticalmean centrelineoftheprofile

　　划分表面轮廓[线](3. 8)并与其走向一致的基准线(3. 7) ,在取样长度 L(3. 10) 内该线与两侧的峰谷组成闭合曲线所围的面积相等 。

　　注 : 该线近似于中线 m(3. 11) 。

　　3. 13

　　轮廓峰高 profilepeak height

　　Yp

　　在一组峰谷范围内中线 m(3. 11)至表面轮廓[线](3. 8)峰点之间的距离 。

　　3. 14

　　轮廓谷深 profilevalleydepth

　　Yv

　　在一组峰谷范围内中线 m(3. 11)至表面轮廓[线](3. 8)谷点之间的距离 。

　　3. 15

　　轮廓最大平均高度 maximum heightofprofile

　　Rz

　　在取样长度 L(3. 10)内五个最大轮廓峰高 Yp (3. 13)和五个最大轮廓谷深 Yv (3. 14)平均值之和 。

　　Rz …………………………( 1 )

　　式中 :

　　i— 取值点序数 。

　　3. 16

　　轮廓算术平均偏差 arithmeticmean deviation oftheprofile

　　Ra

　　在取样长度 L(3. 10)内轮廓偏距 Y(3. 9)绝对值的算术平均值 。

　　Ra dx …………………………( 2 )

　　3

　　GB/T 17754—2012

　　近似为 :

　　Ra Yi …………………………( 3 )

　　式中 :

　　i— 取值点序数 ;

　　n— 测量次数 。

　　注 : 通常用该值描述[表面]粗糙度(3. 4) ,单位为微米(μm) 。

　　3. 17

　　轮廓均方根偏差 rootmean squaredeviation oftheprofile

　　Rq

　　在取样长度 L(3. 10)内轮廓偏距 Y(3. 9)的均方根值 。

　　Rq Y2 dx …………………………( 4 )

　　3. 18

　　轮廓峰顶线 lineofprofilepeaks

　　通过表面轮廓[线](3. 8)最高点并平行于中线 m(3. 11)的直线 。

　　3. 19

　　轮廓谷底线 lineofprofilevalleys

　　通过表面轮廓[线](3. 8)最低点并平行于中线 m(3. 11)的直线 。

　　3. 20

　　轮廓最大高度 maximum peak to valleyheight

　　Ry

　　固体表面轮廓峰顶线(3. 18)和轮廓谷底线(3. 19)之间的距离 。

　　3. 21

　　轮廓水平截距 profilesection level

　　C

　　某一平行于中线 m(3. 11)且与表面轮廓[线](3. 8)相交的直线与轮廓峰顶线(3. 18)间的距离 。

　　注 : 一般用微米表示 ,也可以用轮廓最大高度 Ry (3. 20)的百分数表示 。

　　3. 22

　　轮廓支承长度 profilebearinglength

　　ηp

　　某一与中线 m(3. 11)平行的直线在表面轮廓[线](3. 8)上所截得的各线段长度之和的均方根值 。

　　3. 23

　　轮廓支承长度率 profilebearinglength ratio

　　tp

　　用轮廓支承长度 ηp (3. 22)与取样长度 L(3. 10)之比表示的在某一与中线 m(3. 11)平行的直线上的支撑程度 。

　　3. 24

　　轮廓支承长度率曲线 curveoftheprofilebearinglength ratio

　　表达轮廓支承长度率 tp (3. 23)与轮廓水平截距 C(3. 21)之间相互关系的曲线 。

　　3. 25

　　[摩擦学]吸附 adsorption

　　在摩擦学系统(2. 10)中起润滑(2. 4)作用的材料中的某些物质 ,尤其是极性物质 ,借助范德瓦尔斯

　　4

　　GB/T 17754—2012

　　力或键合力粘附在固体表面 ,使被粘附分子浓度升高的表面富集现象 。

　　注 : 分子或原子借助范德瓦尔斯力被吸附在固体表面称为物理吸附 ,通过键合力(表面化学反应) 被吸附在固体表面称为化学吸附 ;形成的表面 吸 附 膜 具 有 减 摩 耐 磨 作 用 ; 环 境 温 度 升 高 , 被 吸 附 的 分 子 或 原 子 会 脱 离 固 体 表面 ,称为脱附或脱吸 。

　　3. 26

　　列宾捷尔(罗宾德)效应 Rehbindereffect

　　固体与表面活性剂相互作用使表面或近表层的机械性能发生变化的现象 。

　　3. 27

　　克雷默效应 Kramereffect

　　在变形或断裂的新表面释放出电子的现象 ,这些电子也被称为外激电子 。

　　3. 28

　　罗素效应 Vogel-Colson-Russelleffect

　　在暴露于水蒸汽和氧气中的初生表面(3. 1)上形成过氧化氢的现象 。

　　3. 29

　　釉面 glaze

　　材料在摩擦(2. 2)过程中形成硬而光滑的陶瓷质表层 。

　　注 : 称该效应为釉化 。

　　3. 30

　　接触表面 contactsurface

　　两物体无限靠近(从工程量级直到分子 、原子尺度)且形成相互作用的有共同边界的表面 。

　　注 1: 由宏观的名义边界确定的固体接触表面的面积称为名义接触面积 An。

　　注 2: 由接触表面中微凸体(3. 6)顶部被压平部分形成面积的总和称为真实接触面积 Ar。

　　3. 31

　　载荷 load

　　P

　　法向力 normalforce

　　N

　　施加在互相接触物体上且垂直于接触表面(3. 30)的外力 。

　　3. 32

　　赫兹接触 Hertzian contact

　　赫兹(H. R. Hertz)提出的一种描述固体接触的模型 。在该接触下的面积称为赫兹接触面积 ,在该面积上的压力称为赫兹接触压力 。

　　注 : 在固体理想接触基础上 ,运用材料力学 、弹性力学及弹塑性力学进行分析计算 ,得到由载荷 P(3. 31) 产 生 的 接触压力分布和接触区尺寸 ,进而获得接触表面(3. 30)附近及固体内部的应力分布 。

　　3. 33

　　弹塑性接触 elastoplasticcontact

　　固体的接触表面(3. 30)中一部分处于材料的弹性变形状态 ,另一部分处于材料的塑性变形状态 。

　　3. 34

　　接触角 contactangle

　　固体表面的液滴在固/液/气三相交界面处的气/液相接口与固/液相接口之间的夹角 。

　　3. 35

　　同曲表面 conformalsurfaces

　　曲率中心位于接触表面(3. 30)同一侧的两个曲面 。

　　注 : 曲率中心位于接触表面(3. 30)两侧的称为异曲表面 。

　　5

　　GB/T 17754—2012

　　3. 36

　　接触应力 contactstress

　　外力作用下在固体接触表面(3. 30)上所产生的应力 。

　　3. 37

　　牵引应力 tractivestress

　　在运动中通过接触表面(3. 30)传递的切向应力 。

　　3. 38

　　比压 specificpressure

　　p

　　单位名义接触面积 An上的正压力 。

　　注 : 单位真实接触面积 Ar上的正压力称为真实比压 。

　　3. 39

　　闪温 flash temperature

　　两接触物体相对运动及相互作用时 ,在一些微凸体(3. 6)接触点上产生的局部瞬时的最高温度 。

　　3. 40

　　最佳粗糙度 optimum roughness

　　保证摩擦副(4. 4) 能 最 有 效 磨 合 (5. 17) 或 具 有 最 大 耐 磨 性 (5. 5) 或 最 佳 密 封 性 的 [表 面] 粗 糙度(3. 4) 。

　　3. 41

　　综合粗糙度 combined surfaceroughness

　　组成摩擦副(4. 4)的两个表面的轮廓均方根偏差 Rq (3. 17)平方和的平方根值 。

　　注 : 应用于流体润滑(6. 3)计算 。

　　4 摩擦 friction

　　4. 1

　　摩擦[表]面 friction surface

　　发生摩擦(2. 2)的固体相互作用表面 。

　　4. 2

　　摩擦学元素 triboelement

　　在摩擦学系统(2. 10) 中 发 生 摩 擦 (2. 2) 作 用 的 单 个 组 元 ; 每 个 组 元 可 有 一 个 或 多 个 摩 擦 [表]面(4. 1) 。

　　4. 3

　　[摩擦]工况 [friction] condition

　　在摩擦(2. 2)过程中摩擦副(4. 4)相对运动时的载荷 P(3. 31) 、速度 、行程及环境温度 、真空度及介质等条件 。

　　4. 4

　　摩擦副 rubbingpair;tribopair

　　专指由两个相对运动又相互作用摩擦学元素(4. 2)构成的最小的系统 。

　　注 : 作为摩擦副的物体互称为对摩副 。

　　4. 5

　　滑动 sliding

　　两个固体接触表面(3. 30)发生不同速度的切向相对运动 。

　　注 : 其相对速度称为滑动速度 。

　　6

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　　4. 6

　　滚动 rolling

　　摩擦副(4. 4)的公共线或点上的两表面速度大小和方向相同而接触线或点位置在不断改变的运动 。注 : 如果接触点在表面上位置不变 ,则称为自旋 。

　　4. 7

　　滑滚运动 combined sliding and rolling

　　固体接触表面(3. 30)同时发生滑动(4. 5)和滚动(4. 6)的相对运动 。

　　4. 8

　　滚动速度 rollingvelocity

　　摩擦副(4. 4)在滚动(4. 6)中其球心或柱中心线的切向相对运动速度 。

　　4. 9

　　滑滚率 sliding-rollratio

　　作滑滚运动(4. 7)的物体其滑动(4. 5)速度与滚动(4. 6)速度之比 。

　　4. 10

　　往复滑动 reciprocatingsliding

　　周期性改变运动方向并平行于接触表面(3. 30)的滑动(4. 5) 。

　　4. 11

　　微动 fretting

　　名义上无相对运动的固体接触表面(3. 30)间的微小距离往复切向或法向运动 。

　　注 : 通常仅指一种运动形式而不涉及磨损(2. 3)或其他损伤 ,其单程距离称微动振幅 ,每秒往复次数称微动频率 。

　　4. 12

　　微观滑动 microslip

　　<摩擦学>固体的接触表面(3. 30)内仅局部发生微小切向位移 ,而其余部分仍相对静止 。

　　4. 13

　　粘-滑 stick-slip

　　物体在滑动(4. 5)时 ,摩擦力 F(4. 16)和相对速度发生循环波动的现象 。

　　注 : 通常与摩擦副(4. 4)的弹性和滑动(4. 5)时的动 、静摩擦系数 μ(4. 18)差引起的张弛振动有关 。

　　4. 14

　　静摩擦 static friction

　　两物体接触表面(3. 30)尚未发生宏观相对运动但有运动趋势时的摩擦(2. 2) 。

　　4. 15

　　动摩擦 kinetic friction

　　两物体接触表面(3. 30)发生宏观相对运动时的摩擦(2. 2) 。

　　注 1: 根据运动特征分为滑动摩擦 、滚动摩擦 、滑滚摩擦等 。

　　注 2: 这时测得的为动摩擦系数 μ(4. 18) 。

　　4. 16

　　摩擦力 friction force

　　F

　　在摩擦[表]面(4. 1)上发生的切向阻力 。

　　注 1: 有相对运动时的摩擦力称动摩擦力 , 尚未发生相对运动时的摩擦力称静摩擦力 。

　　注 2: 由静摩擦(4. 14)转为动摩擦(4. 15)之前瞬间的摩擦力称为最大静摩擦力 。

　　7

　　GB/T 17754—2012

　　4. 17

　　鲍登-泰伯理论 Bowden-Tabortheory

　　鲍登和泰伯提出的用摩擦副(4. 4)间的微凸体(3. 6)焊合 、剪切机制描述摩擦力 F(4. 16)的学说 。

　　注 1: 又称摩擦(2. 2)二项式定律 ,其要点是金属与金属紧密接触表面(3. 30) 发生焊合 ,将 这 些 粘 着(4. 23) 点 剪 断

　　需要剪切力 ,微凸体(3. 6)压入软表面造成塑性流动(5. 21) 和[微]犁削(5. 22) 需 要 切 向 力 ,二 者 构 成 相 对 运动中的摩擦力 F(4. 16) 。

　　注 2: 前苏联学者克拉盖尔斯基提出了分子 — 机械理论 , 比鲍登的更有说服力 ,表明摩擦(2. 2) 是 分 子 或 原 子 吸附和粗糙啮合的结果 。

　　4. 18

　　摩擦系数 frictionalcoefficient

　　μ

　　一组摩擦副(4. 4)之间的摩擦力 F(4. 16)与法向力 N(3. 31)之比 。

　　注 : 摩擦系数与摩擦因数是具有相同物理意义的概念的不同中文表述 ,均可以使用 。

　　4. 19

　　静摩擦系数 static frictionalcoefficient

　　μs

　　最大静摩擦力 F(4. 16)与法向力 N(3. 31)之比 。

　　4. 20

　　滚动摩擦系数 rollingfrictionalcoefficient

　　μr

　　物体滚动(4. 6)时摩擦力矩 M(4. 38)与法向力 N(3. 31)之比 , 即

　　…………………………( 5 )

　　式中 :

　　f— 通过滚动中心的驱动力 ;

　　r — 滚动半径 。

　　注 : μr具有长度量纲 。

　　4. 21

　　阿蒙顿定律 Amontons′laws

　　阿蒙顿于 1699年提出的摩擦(2. 2)两定律 , 即

　　a) 摩擦力 F(4. 16)与法向力 N(3. 31)成正比 ;

　　b) 摩擦力 F(4. 16)与两物体间名义接触面积的大小无关 。

　　注 1: 库伦于 1781年证实阿蒙顿定律并提出摩擦(2. 2)第三定律 :动摩擦(4. 15)明显低于静摩擦(4. 14) ,且与相对

　　运动速度无关 。有时把阿蒙顿定律称为阿蒙顿—库伦定律 。莫林于 1833年再次证明库伦定律 。

　　注 2: 现代的研究证实阿蒙顿—库伦定律仅能在一定的条件和范围内粗略描述摩擦(2. 2)的规律 。

　　4. 22

　　焊合 welding

　　摩擦过程中直接接触的金属表面在一定压力下形成的局部固态连接现象 。

　　注 : 超高真空环境中两种材料的干净表面在较低温度下相接触而出现的焊着称为冷焊(cold welding) 。

　　4. 23

　　粘着 adhesion

　　摩擦过程中固体接触表面(3. 30)间由于分子力作用或原子间键合发生了互溶或焊合(4. 22) 。

　　8

　　GB/T 17754—2012

　　4. 24

　　粘着系数 coefficientofadhesion

　　分开粘着(4. 23)表面所需的法向拉力与发生粘着(4. 23)所施的法向力 N(3. 31)之比 。

　　4. 25

　　摩擦相容性 frictionalcompatibility

　　在摩擦(2. 2)和磨损(2. 3)过程中由给定材料组成的摩擦副(4. 4)抵抗粘着(4. 23)的性能 。

　　注 : 在摩擦(2. 2)和磨损(2. 3)中显示出良好磨合(5. 17)性能的材料也被视为有良好的相容性 ,反之则为不相容 ; 因此 ,在一些条件下冶金学上不相容 ,如银与铁 ,但在磨合(5. 17)性能上可以很好地相容 ,这表明对摩擦相容性的理解应该避免不确切的解释 。

　　4. 26

　　减摩性 antifriction ability

　　作为摩擦副(4. 4)的材料在一定条件下降低或维持较低摩擦系数 μ(4. 18)的性能 。

　　注 : 该性能不是材料的固有属性 ,而是与摩擦副材料(2. 12)和[摩擦]工况(4. 3)密切相关的服役性能 。

　　4. 27

　　PV值 PV value

　　施于摩擦副(4. 4)之间单位名义接触面积上的载荷 P(3. 31)与相对运动速度的乘积 。

　　注 : 允许使用的最大值称 PV极限 ,常用于评价非流体润滑(6. 3)轴承的性能 。

　　4. 28

　　摩擦热脉冲 friction induced thermalimpulse

　　非稳定运行的摩擦副(4. 4)装置(如制动器 、离合器等)在工作过程产生的脉冲式发热现象 。

　　4. 29

　　摩擦升华 friction induced sublimation

　　物体表面因摩擦(2. 2)引起材料由固态直接转变为气态的现象 。

　　4. 30

　　摩擦裂解 tribocracking

　　高沸点石油产品受摩擦(2. 2)作用的分解过程 。

　　4. 31

　　摩擦聚合物 tribopolymer

　　介质因摩擦(2. 2)发生聚合反应生成的有机化合物 。

　　4. 32