當(dāng)你聽到“潤滑”二字時，你的腦海中會浮現(xiàn)出什么樣的畫面？可能是基礎(chǔ)油在兩個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摩擦面，以下三個因素必須得到平衡：相對摩擦速度、基礎(chǔ)油的粘度以及載荷。這三個要素也會受溫度和污染物等其他因素影響。當(dāng)這三個要素得到平衡時，此時的潤滑狀態(tài)稱為流體動力潤滑。

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

油膜強度是指潤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滑狀態(tài)。載荷與溫度增加了，接觸面之間的相對速度減少了，油膜強度也隨之增加。

你如果曾經(jīng)從分子水平觀察過摩擦表面，就能發(fā)現(xiàn)其實它們都挺粗糙的，雖然用肉眼看來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平滑的球體，但是站在地面上的人卻能看見高低起伏的山脈和峽谷。

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

摩擦力是指阻止接觸面相對運動的力，它受幾個因素和幾種運動情況影響。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，考慮到實際摩擦面積可能僅占肉眼所見的接觸面積的1%，接觸面的粗糙與否其實并不重要。從原子水平來看，表面微凸體在相互接觸時發(fā)生粘著，此時產(chǎn)生了摩擦力。

如果兩個金屬接觸面之間沒有形成足夠厚的油膜，那么微凸體處就會出現(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)過粘著后會硬化，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，微凸體接觸點的材料有的轉(zhuǎn)移到另一個接觸面上，有的以磨屑狀脫落下來。

進(jìn)行滾動摩擦的材料也會出現(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裂的現(xiàn)象。進(jìn)行滾動摩擦的接觸面在較高的應(yīng)力作用下會出現(xiàn)疲勞磨損。