图中所示的三种微动类型是最常见的且经常研究的微动形式。在多年切向微 动研究后，将其分为了三种类型：微动腐蚀、微动磨损和微动疲劳，见下图 1.2：

图 1-2 切向微动的三种类型

图中，(a)为微动磨损：指利用外部运动使摩擦副之间发生相对位移滑动， 即发生微动的原因，在摩擦区域处还会产生微小的磨粒，经过空气氧化变成“微 动斑”，微动磨损的一个重要特征就是微动斑；(b)为微动疲劳：指作用于构件 的是连续不断的外力，存在一定的周期，因为这样的载荷而导致构件疲劳寿命降 低，甚至发生疲劳断裂。(c)为微动腐蚀：在电解质等具有腐蚀性质的介质中发

生的微动，会对摩擦表面造成一定的腐蚀性。 需要说明的是，上述三种损伤模式并不是微动磨损的三种损伤机制，而只是

三种类型，微动的损伤机制只有两种类型，即微动造成的磨损和疲劳。腐蚀只是 增加材料的微动磨损和微动疲劳的一个进程，并不是一种单独的损伤机制[2-3]。

1.2.3 微动磨损的影响因素

微动磨损的整体过程极其复杂，有很多导致发生微动磨损的原因，通常情况 下，主要包括运动及动力参数，状态参数，环境三大类。

1)微动位移 微动发生的必要条件是位移，判别微动与传统滑动的主要区别是位移幅度的

大小，微动的幅度也是微动磨损一个重要影响因素，一般情况下，较小的微动幅 度导致较低的磨损率，相反的是，当运动幅度较大时，接触的地方产生的磨屑排 出更加方便，使磨屑对原物体提供的保护降低，从而造成金属表面的接触增大， 磨损率增加。

2）法向载荷 微动的一个重要参数是法向应力，它直接影响了微动初期接触区域、接触应

力、切向应力等的大小。接触应力的大小是个变量，因此微动磨损过程受到接触应力的 影响也十分复杂。一般在特定的振动幅度中，接触应力的增加导致磨损率也随之加大，但达 到临界值后又会逐步减小。

3）运动频率 摩擦力随着频率的增高变化尤为剧烈。提高运动的频率，就会导致磨屑的运

动加快从而更易溢出构件的接触面，因为接触区域的磨屑减少，从而对基体的保 护作用也变得不明显，接触区域的变形更大，也有几率发生磨粒脱离接触表面， 产生较明显的磨损坑[8]。

频率对于不同材料的影响也有较大的差异。例如铁质材料，在初期是微动 对其有比较明显的影响，但过一段时间后，在微动运动作用的边界处会产生卷曲， 形成波浪状的凸起，从而导致磨粒无法排出，频率的影响也随之降低。

4）接触形式 接触形式与接触区域的大小、接触载荷的散布等有着紧密的联系。可以分为

点、线、面接触三种形式。此外，磨屑的溢出容不容易，直接影响微动磨损的程 度。

5）刚度 微动的位移幅度一般为几微米大小，这种大小和接触区域所发生的弹性变形

量差不多,因此摩擦力变化特性直接受到试验系统刚度的影响，系统刚度越大，

变化越剧烈[3]。

在微动试验中，观察摩擦力-位移曲线，可以发现刚度 K 它是接触应力刚度 Kc 和系统刚度 Ks 的组合作用，即:

K Ks Kc

式中，试样的材料特性和接触应力直接影响到接触刚度，接触刚度 Kc 用公式表

系统的刚度是实验系统的组合效应，有试样的尺寸、几何尺寸和测试系统的安装

条件组成，即：

式中，K1 是加紧机构刚度；K2 是试样几何尺寸刚度；K3 是安装条件刚度。 其他参数相同时，接触应力的提高，接触区域、应力也跟着提高，增加摩擦