I6-05 磨损与动作次数定寿：耗损失效的第四机理、跨部件判据与动作耐久验证

课程代码 I6-05 · 板块 I 结构设计与工程化 / I6 可靠性与耐久设计 时长 约 3.5~4.0 小时（5 讲 + 1 次「切换频次 → N_life → 判据选取 → 动作耐久台架方案」实操） 适合对象 结构 / 部件 / 可靠性与试验工程师（进阶必修，岗位特征＝负责阀、执行器、泵、快接、连接器这类含滑动运动副或插拔界面件的定寿与耐久验证）· 标定工程师按第 3 讲选学 · 系统与项目岗按第 3、4 讲选学 前置 I6-04 可靠性目标、分配与寿命数据统计（TMS 可靠性量化入门） 可靠性目标、分配与寿命数据统计（度量五要素、三种计量口径、置信下限的读法）。另需自备体系外基础：接触比压、表面粗糙度参数、硬度标度的含义，以及「磨损是接触界面的材料去除」这一基本图景 本讲义定位 讲师授课蓝本 / 学员自学讲义。本课是 I6 四门失效机理专题里的磨损这一支，与 I6-01 振动、热冲击与压力脉冲耐久设计（疲劳）、I6-02 密封与接头寿命设计与加速试验对标（热老化）、I6-03 腐蚀防护与环境适应性设计（腐蚀）并列。⛔ 本课不给任何产品的许用取值、不给限值、不给标准条款内容

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你手上的事	直接看	还要配
手上有一个磨坏的件，要定它是哪一类磨损	第 1 讲 1.3：四机理的形貌—部位—时间三重判别	图1 的判别树；取证纪律 → L7-07 失效件表征与跨材料族失效分析方法（取样留证—金相/断口—SEM-EDS—FTIR/DSC—离子色谱）
有人说「这件耐久跑满了，无外漏无卡滞，判通过」，你觉得不对	第 3 讲 3.5：磨损以功能量漂移到限结束，不以断裂或泄漏结束	典型案例详解第 ① 层
要给一只阀 / 执行器定寿命次数目标	第 3 讲 3.1~3.3：使用剖面 → 每千公里动作次数 → N_life	图5；换算口径本体 → I6-04 可靠性目标、分配与寿命数据统计（TMS 可靠性量化入门）
要选「测哪个量」当耐久判据	第 3 讲 3.6~3.7：跨部件判据表与每行的测法测点	图6；限值一律取属主课与顾客规范
要写一份动作耐久台架方案	第 4 讲 4.2~4.6：载荷谱三要素、循环数、采样编排、温度极端点	图8；台位构成 → L1-09 集成热管理模块总成级试验：阀位流量矩阵、切换耐久与 DV/PV 编排
有人提「把动作速率提十倍，试验周期压十倍」	第 4 讲 4.3~4.4：时间压缩 ≠ 应力加速，三条合法性证据	图9；关键公式详解式④
台架跑完了要判「通过」还是「未证伪」	第 4 讲 4.4：三条证据缺一即降格为「未证伪」	常见误区第 ① 条
一对滑动副要判选材与几何行不行	第 2 讲 2.1~2.4：算 p 与 v、落 PV 点、再各自单独校核上限	图4；许用取值 → G5-05 电子水泵水力部件设计：叶轮/蜗壳几何、内部间隙与轴向力 / G1-05 压缩机润滑、可靠性与湿压缩防护
要判这对配副该走磨损定寿还是接触疲劳定寿	第 1 讲 1.7：滑动走 PV / Archard，滚动走 L₁₀ 幂律	选路判据已写死 → G5-07 电子油泵本体零件级设计：容积式构型几何与排量、间隙链、困油与流量脉动
现场报「驱动扭矩逐次爬升」，要分诊	第 5 讲 5.4：脂析油 / 硬化 / 流失 vs 齿轮磨损 vs 腐蚀产物	图12；同一堵转码分不出 → G12-03 执行器硬件接口与电气规格
要选一款「装上不再补脂」的润滑脂	第 5 讲 5.3：终身润滑改变的是选型输入哪一条	⛔ 稠度等级与脂寿命取值不在本课 → 5.7
要把耐久结论写成能签字的条目	第 3 讲 3.8：CTS 与 DVP&R 的成对条目	条目写法 → M1-03 DVP&R 与验证计划管理；分解链 → B1-02 需求逐级分解：整车 VTS → 系统 SSTS → 零部件
要做样本量、Weibull 与置信下限	⛔ 不在本课 → I6-04 可靠性目标、分配与寿命数据统计（TMS 可靠性量化入门）	本课只交出「动作次数」与「功能量到限」两列输入
要选表面处理或涂层	⛔ 不在本课 → H6-02 阳极氧化、锌层与电偶腐蚀防护	第 2 讲 2.5 只给「为何必须错开」的机理理由

⛔ 本课不覆盖 · 栏一（每样带去向）：应力循环导致的材料内部损伤累积、S-N / ε-N、Miner 与载荷谱当量 → I6-01 振动、热冲击与压力脉冲耐久设计；橡胶热老化的 Arrhenius 常数配对与密封件寿命 → I6-02 密封与接头寿命设计与加速试验对标；腐蚀本体、材料—工质—电位三元关与缓蚀剂判据 → I6-03 腐蚀防护与环境适应性设计；三种寿命计量的换算与口径声明、浴盆三段、Rt / B10 / Weibull 拟合与删失、零失效样本量、时间—样本等价交换、以及「失效判据要连功能量漂移一起写」这条判据的写法 → I6-04 可靠性目标、分配与寿命数据统计（TMS 可靠性量化入门）；PV 的定义与动密封场景 → I3-02 静密封/动密封结构设计与选型；泵侧许用 PV 与最低成膜转速的取法 → G5-05 电子水泵水力部件设计：叶轮/蜗壳几何、内部间隙与轴向力；压缩机轴承 / 止推面的许用包络与比膜厚三段判读 → G1-05 压缩机润滑、可靠性与湿压缩防护；泵侧干转损伤机理与保护逻辑 → G5-04 泵的气蚀、空气分离与可靠性；表面处理与涂层的选择判据（磷化 / 化学镀 Ni-P / 硬质阳极氧化 / DLC 的硬度—摩擦系数—成本取舍）→ H6-02 阳极氧化、锌层与电偶腐蚀防护；跑合的设计意图与间隙磨进设计带 → G1-09 涡旋盘副参数化设计：型线—V_th/Vi 反算、间隙链与齿顶密封，跑合工序的产线执行与跑后清洁度 → G1-07 电动压缩机制造工艺与过程质量控制（型线加工·配合选配·清洁度与水分·总装）；外来颗粒那一路的清洁度目标、颗粒验收与检测方法学 → I5-05 流体回路技术清洁度与颗粒污染控制：目标设定、检测方法与产线管控；泵侧汽蚀—冲蚀—磨粒三类形貌与部位判别 → G5-04 泵的气蚀、空气分离与可靠性；油泵间隙链与容积效率 → G5-07 电子油泵本体零件级设计：容积式构型几何与排量、间隙链、困油与流量脉动；失效件取证与表征（禁止先清洗、须留未失效对照件、金相 / 断口 / SEM-EDS 判读链）→ L7-07 失效件表征与跨材料族失效分析方法（取样留证—金相/断口—SEM-EDS—FTIR/DSC—离子色谱），压缩机拆机磨屑判读与判废 → G1-08 电动压缩机失效件判读与烧毁后的系统处置；内漏率的测法本体与保压 / 氦质谱 → G4-03 多通阀（四通/八通）结构与密封设计；扭矩 / 回差 / 位置精度与低温起动扭矩裕量取法 → C2-03 风门驱动电机与执行器（步进/有刷/PWM）选型，风门扭矩三分量 → C2-02 温度门/模式门/混合风门结构与运动设计，热老化后异响 → C2-11 空调箱 NVH：风噪/风门异响/鼓风机噪声/再生噪声；拔脱力与插拔次数目标三档场景 → G11-02 快接（quick connector）结构与密封选型 与 I6-02 密封与接头寿命设计与加速试验对标，换电侧千次量级插拔与镀层损伤链 → D6-02 换电站/换电电池包热管理；接触电阻与其正反馈 → E3-02 车载充电系统与高压配电盒热管理 / E5-04 高压连接器、线束与母排的温升管理；功率衰减 → G9-02 厚膜加热技术与水暖 PTC / G9-04 独立燃烧式加热器部件设计与燃烧安全（燃油/燃料驻车加热器） / L4-03 高寒（寒区）试验与低温续航；振动、热冲击、温度循环、压力循环四类台架与综合耐久载荷谱合成 → L1-04 振动、热冲击与耐久台架试验，ITMM 总成级专用台位与切换耐久实施 → L1-09 集成热管理模块总成级试验：阀位流量矩阵、切换耐久与 DV/PV 编排，整车路试强化路谱与等效里程 → L4-06 整车耐久路试中的热管理验证：强化路谱、等效里程与失效闭环；使用剖面的需求侧取值 → B1-01 整车热平衡与全工况热负荷谱分析 / B1-03 极端工况定义：高温、高原、低温、快充、拖挂爬坡，次数型寿命规格的写法 → B1-02 需求逐级分解：整车 VTS → 系统 SSTS → 零部件；切换质量统计与动作配额 → K3-13 模式表/场景表与仲裁规则的静态体检：可达性、死锁与切换质量 / K6-02 空调与制冷系统标定 / K6-03 电池热管理标定，散差与老化折进阈值 → K6-06 面向量产散差与老化的鲁棒标定：把公差、传感器误差与衰减折进阈值；验证条目登记与验证计划管理 → M1-03 DVP&R 与验证计划管理；失效结论回灌 → I7-01 热管理系统/零部件 DFMEA 实操；标准体系位阶 → M4-01 热管理相关标准（GB/ISO/SAE）体系。

⛔ 本课不覆盖 · 栏二（真正不给的数）：① 任何产品的许用 PV 取值——它是「材料副＋介质＋温度」三元的实测包络，⛔ 本课一个数都不给，只给包络怎么读、两个单项上限为什么还要单独校核；② 磨损系数 K 与比磨损率 k 的可用取值——本课只给量级跨度这一事实与「必须本配副实测标定」这条纪律，凡本课出现的 k 一律是演算假设值；③ 润滑脂的稠度等级体系、析油 / 硬化试验口径、脂寿命试验方法与其加速口径——库内无独立核过的原文源、本站已决定不外购标准，⛔ 一律不写内容，只写去向与「授课前须自行查现行版本」；④ 摩擦磨损试验方法标准（销盘式 / 往复式）与磨损量评定方法的标准编号——确有现行版本，但本课未独立核过原文，⛔ 不预先写号，版次以现行目录为准；⑤ 各功能量的限值绝对值与寿命期动作 / 插拔次数的分级——一律以顾客规范书或企业规范的现行版本为准，本课不自定分级、不给限值。

⚠ 栏二之外的平台相关量（每千公里动作次数、寿命期动作次数量级、比磨损率的量级跨度、自润滑轴套的常规 PV 使用区间、台架动作速率、中途采样点数）本课照给典型区间与常见值锚点，逐条标「⚠ 典型值、⛔ 不是验收依据，须实测确认」与拿到它的路。汇总表在 3.9。

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引言：跑满了、没漏、没卡，然后车上串了模式

一只纯电平台的冷却液多通阀，设计验证阶段的耐久条目写得干干净净：跑满 N 次动作，无外漏、无卡滞。它跑满了，两样都没有，判通过，签字，量产。

一年多以后，投诉从场端回来：切到「电池加热」模式时，电驱回路仍有旁通流量，电池升温慢，而整车读不到任何故障码——没有卡滞，没有堵转，没有外漏，控制器认为一切正常。把返回件和新件放在同一套保压装置上一测，答案立刻出来：返回件的内漏率显著高于新件，而驱动扭矩只略有上升。

这只阀没有坏。它是磨到了。而它磨到的那个量，从头到尾没有人测过。

这门课要处理的就是这一整类失效。它有三个特征，每一个都让它躲过现行的验收习惯：

第一，它不以断裂或泄漏结束，而以功能量漂移到限结束。密封端面磨掉几个微米，弹簧伸长一点，压紧力线性下降，内漏率单调上升——没有任何一个时刻可以叫「坏了」，只有一条缓慢上升的曲线在某一天穿过了系统能容忍的那条线。写着「无外漏、无卡滞」的验收条目，对这条曲线整程不敏感，等于全程没在测该失效模式。

第二，它的寿命标尺不是小时也不是公里，是动作次数。而动作次数不来自路谱、不来自环境、不来自压力脉动——它来自控制策略的切换频次。同一只硬件在两版标定下，寿命期总动作次数可以差好几倍。这意味着一件事：标定改版可以让一份已经签过字的耐久结论失效，而签字的人和改标定的人通常不在同一个会上。

第三，它的加速做不成。橡胶热老化可以提温，用 Arrhenius 把时间折过去（那是 I6-02 密封与接头寿命设计与加速试验对标 的活）；疲劳可以加大幅值，用 S-N 配 Miner 折算（那是 I6-01 振动、热冲击与压力脉冲耐久设计 的活）。磨损两条都不行——提温或提速率会缩短散热与油脂回流的时间，把接触界面从边界润滑推进干摩擦，机理一换，折算的前提当场失效。更麻烦的是它不会报错：折算系数照样算得出，台架照样跑得完，报告照样写「通过」，而实车提前坏。

全课四根钉子

钉子一（判据钉）：磨损件的验收条目必须写成「寿命期动作次数 N_life 内，某功能量不超过限值」这种成对形式。只写「跑满 N 次无外漏无卡滞」的条目，是在用一个对耗损型失效不敏感的量去验一类耗损型失效。该测哪个量由第 3 讲那张跨部件判据表给，限值一律由属主课与顾客规范给——本课不自定一个数。

钉子二（标尺钉）：磨损按动作次数定寿，而动作次数是控制策略的产物，不是硬件的属性。所以 N_life 这个数必须连同换算率来源与所依据的标定版本一起写进条目，并且必须配一条反向约束：标定改版后实测次数超过已验证当量，该项耐久结论对新版即失效。

钉子三（加速钉）：磨损上唯一合法的「加速」是时间压缩，⛔ 不是应力加速；而时间压缩的合法性必须论证，不能声称。三条证据缺一，结论只能写「未证伪」，⛔ 不能写「通过」。⚠ 这条钉子和 I6-02 密封与接头寿命设计与加速试验对标 那门课的加速钉是同一个病的两种形态：那门课的形态是「加速因子算得出而已无含义」，本课的形态是「机理已变时台架反而更容易跑得过」——两者都不会有任何一步计算报错。

钉子四（标定钉）：磨损系数 K 不是材料属性，PV 的许用值也不是材料属性。它们都是「配副＋介质＋温度＋润滑状态＋粗糙度」的综合结果，跨工况可差数个数量级。查表引用一个别人的 K 代进 Archard 式，算出来的寿命数看着精确，实际上一点约束力都没有——它约束的是别人那对配副。

五讲怎么排

第 1 讲立失效物理的划界，把四类机理的判别落到形貌—部位—时间三重特征上，给出 Archard 型关系的正确用法（灵敏度与相对比较，⛔ 不是算绝对值），并把磨损曲线三段与「斜率才是判据」这条立住；顺带划清滚动接触不归本课。第 2 讲把 PV 从密封面一般化到全部滑动运动副：怎么算 p 与 v、为什么只看乘积不够、材料配对的两条通则（错开 + 自润滑配对）与一条分诊纪律（扭矩上升先排除腐蚀产物）。第 3 讲是全课的重心——定寿目标的分解链、反向约束，以及那张把散在各产品课的量收成一行一行的跨部件判据表，出口是能签字的条目。第 4 讲讲动作耐久台架：载荷谱三要素、目标循环数、中途多点采样、温度极端点复测，以及加速合法性的三条证据。第 5 讲是支撑节——润滑状态四档决定了磨损速率的量级，终身润滑是一条设计约束，脂失效三种前兆怎么和齿轮磨损、腐蚀产物分诊开。

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第 1 讲　四类磨损机理与判别：黏着 / 磨粒 / 微动 / 腐蚀磨损与 Archard 型定寿

1.1 先划界：材料去除 vs 材料内部损伤累积

这条界划不清，整门课都会走偏，所以放在第一节。

同一个零件身上可以同时跑两条完全不同的失效链。一条是应力 / 应变循环导致的材料内部损伤累积——疲劳。它的自变量是应力幅与循环数，寿命关系是 S-N / ε-N，累积法则是 Miner 线性叠加，失效判据是裂纹与断裂。这一条整段归 I6-01 振动、热冲击与压力脉冲耐久设计，本课一个字都不重讲。

另一条是接触界面的材料去除——磨损。它的自变量是接触比压、滑动速度与滑动距离；寿命关系是磨损量对滑动距离；累积法则按滑动距离或动作次数走；失效判据是功能量漂移到限，而不是断裂。

I6-01 振动、热冲击与压力脉冲耐久设计 第 2 讲已经把这条划界写死，并写明「⛔ 不要把 Miner 搬到磨损上」。本课负责给那条禁令补上机理侧的理由，理由有两层：

• Miner 在磨损上没有分母。Miner 的形式是 Σ(nᵢ/Nᵢ)，分母 Nᵢ 是「幅值 i 下的疲劳寿命」，来自 S-N 曲线。磨损没有 S-N 曲线可查——它的关系式是「磨损量与滑动距离近似成正比」，那是一条累加量的关系，不是一条「多少次会坏」的关系。硬要写成 Miner 形式，分母只能自己拍一个，而那个拍出来的数没有任何来源。
• 更要命的是它掩盖了机理跳变。Miner 的图景是一条平滑上升的损伤线。磨损的真实图景是三段折线：跑合段斜率高、稳定段缓升、失稳段突变。把它按 Miner 记账，等于事先假定了「没有折点」——而这门课后面所有的判据，恰恰都长在那个折点在哪上面。

★ 两条链的加速手段也不能互换，这一条第 4 讲会展开：疲劳靠加大幅值缩时，磨损靠加大接触压力或滑动速度缩时；而后者一旦越过 PV 极限就换了机理，台架照样跑完、结论照样写「通过」。

1.2 全集：接触界面上会发生的材料去除有几类

先画全集，再谈判别。沿「摩擦学教科书目录」往下数，容易漏掉的恰恰是热管理件里最常见的两类。本课取四分法：

机理	一句话物理	热管理件里的典型部位
黏着磨损	微凸体在压力下冷焊，再被相对滑动撕脱	同种或相近材料配副：铝对铝的阀芯—阀座、钢对钢的丝杆螺母
磨粒磨损（二体 / 三体）	硬颗粒或硬凸体犁削软的一侧	冷却液带屑的阀口与轴套、油路里的齿轮泵间隙面
微动磨损	小振幅往复、无宏观相对滑动，磨屑原地氧化并憋在界面里	电接触界面、压装配合面、支架与壳体的贴合面
腐蚀磨损（磨蚀）	介质先在表面成膜，滑动再把膜刮掉，如此循环	冷却液里的滑动副、含缓蚀剂体系里的密封端面

⚠ 这四类不是互斥的四个格子，而是四条同时在跑的通道，任何一处滑动界面上通常至少有两条在跑。判别问的从来不是「是哪一类」，而是「现在是哪一类在主导」——因为整改手段跟着主导机理走，跟错了就是白改。

⚠ 第三类要特别点一句：微动的判别不看磨损量，看振幅。宏观上「这两个件是不动的」这句话，在微动磨损面前不成立——振动、热胀冷缩、压力脉动都能在配合面上制造几微米到几十微米的相对位移，而这个量级恰恰是微动最活跃的区间。⇒ 凡是「设计上不动、现场却磨出了红棕色粉末」的部位，第一嫌疑一定是微动。

1.3 判别的落点是形貌与部位，不是猜测

四类机理各自留下的痕迹不同，判别就落在这些痕迹上：

• 黏着——同种或相近材料配副的微凸体冷焊后撕脱。特征是磨屑呈块状 / 片状，并且常在较硬的一侧看到转移层（软侧材料被搬到硬侧表面上黏着成一层）。转移层是黏着最强的单项证据：磨粒和微动都不产生它。
• 磨粒——硬颗粒或硬凸体犁削。特征是磨痕呈顺滑动方向的平行沟槽，方向性极强；宏观后果是间隙均匀扩大而不是局部点蚀。
• 微动——小振幅往复且无宏观相对滑动。特征产物是氧化磨屑，钢铁件上呈红棕色粉末。它憋在界面里出不去，于是又充当第三体继续磨——这是微动区别于其他三类的关键：它自带三体磨损的闭环。
• 腐蚀磨损——介质先成膜、滑动再把膜刮掉的循环。它的判据不在形貌上，在时间特征上：停机期间也在退化（成膜），一动就归零（刮膜）。所以同一个件在「连续动作」与「长间歇动作」两种谱下的退化速率会出现反常——间歇长的那一组反而更快，因为它给了成膜更多时间。⇒ 这也是第 4 讲要把「动作间歇」列为载荷谱三要素之一的理由之一。

⚠ 取证纪律与表征手段本课一律引用不重讲：失效件禁止先清洗（磨屑就是证据，冲掉之后四类机理里有三类的判别依据同时消失）、须留未失效对照件，取样留证—金相 / 断口—SEM-EDS 的完整判读链归 L7-07 失效件表征与跨材料族失效分析方法（取样留证—金相/断口—SEM-EDS—FTIR/DSC—离子色谱）；泵侧汽蚀—冲蚀—磨粒三类形貌与部位的判别归 G5-04 泵的气蚀、空气分离与可靠性；压缩机拆机磨屑判读与判废归 G1-08 电动压缩机失效件判读与烧毁后的系统处置。

1.4 第三体：先分自生磨屑与外来颗粒，再谈对策

三体磨损里那个「第三体」有两个来源，而两者的整改方向相反：

• 自生磨屑——界面自己磨出来的。它指向材料副与 PV 落点：磨屑多说明材料副或工作点本身不行，整改要落到换配副、降载荷、缩行程、改表面处理上。
• 外来颗粒——从系统里来的（装配残留、上游件脱落、介质带入）。它指向系统清洁度与上游拦截：整改要落到清洁度目标、过滤 / 拦截结构与产线管控上。这一路的清洁度目标、颗粒验收与检测方法学整段归 I5-05 流体回路技术清洁度与颗粒污染控制：目标设定、检测方法与产线管控，G4-03 多通阀（四通/八通）结构与密封设计 已按这个分工写死。

⛔ 分不清就整改，两个方向的动作互相抵消：换了更耐磨的材料副，而颗粒还在进来，磨的只是换得更慢一点；反过来把清洁度提上去，而问题本来出在 PV 超限，钱花了、曲线不动。

★ 判别方法有一条很省事的：看磨屑的材质。做能谱分析，成分是配副双方之一 ⇒ 自生；出现配副之外的元素（铸砂、切屑、上游件的镀层成分）⇒ 外来。这条判别本身要走 L7-07 失效件表征与跨材料族失效分析方法（取样留证—金相/断口—SEM-EDS—FTIR/DSC—离子色谱） 的判读链，本课只负责把「必须先分这两路」立成动作。

1.5 Archard 型关系：它是灵敏度工具，不是寿命计算器

本课的主力式：

V ＝ K · F_N · s / H　　等价写法　V ＝ k · F_N · s，其中 k ＝ K/H

V＝磨损体积（mm³）；K＝无量纲磨损系数；F_N＝法向载荷（N）；s＝累积滑动距离（m）；H＝较软一侧材料的硬度（MPa ≈ N/mm²）；k＝比磨损率，单位 mm³/(N·m)。平均磨损深度 h̄ ＝ V / A_接触。

它说了三件事，每一件都可以拿来做判断：

1. 磨损量与法向载荷成正比——载荷降一半，磨损量降一半；
2. 与累积滑动距离成正比——注意是累积滑动距离，不是动作次数。次数要先乘单次行程才变成距离，这一步是第 3 讲定寿链里最容易漏的一环；
3. 与较软一侧的硬度成反比——所以提高硬度有用，但提的必须是软的那一侧；把硬的一侧再镀硬一层，对这个式子里的 H 毫无贡献。

⛔⛔ 它不是寿命计算器。理由全在 K 身上：K（或 k）不是材料属性，它是「配副材料 ＋ 介质 ＋ 温度 ＋ 润滑状态 ＋ 表面粗糙度」这五项的综合结果。⚠ 同一对材料从干态换到有润滑的边界状态，k 可以差数个数量级（这是行业公认的量级跨度，⛔ 本课不给任何具体取值区间）。⇒ 由此得到本课钉子四的可执行形式：K 必须由本配副、在本介质、本温度、本润滑状态下实测标定；引用他人数值即失效。标定手段是销盘式或往复式摩擦磨损试验机（方法标准族确有现行版本，编号与适用范围须按现行版本自行确认，本课⛔ 不预先写号）。

⇒ 那它有什么用？做灵敏度与相对比较，回答三类问题：

• 「降法向载荷一半」与「缩单次滑动行程一半」哪条更省磨损？——在 K 不变的前提下两者等效（式子对 F_N 与 s 都是一次），于是选择落到别的约束上：降载荷可能牺牲密封力，缩行程可能牺牲流量调节范围。这个「等效」正是决策的起点，而不是终点；
• 换一对更硬的配副能换来多少？——按 H 的倒数比一比，得到一个量级预期，够不够用当场就能判；
• 哪个功能量会先到限？——把 h̄ 算出来，再看这个深度对内漏率、对回差、对拔脱力各意味着多少，谁先穿线谁就是判据。这条链第 3 讲用。

⚠ 「K 不变」这个前提本身是有射程的：它只在磨损曲线的稳定段成立。跑合段与失稳段 K 都会变，而失稳段那一次变化的方向是K 变大——也就是说，本式在失稳段低估磨损量，方向偏危险。这条要写进任何一份用了 Archard 的报告里。

1.6 磨损曲线三段：判据落在斜率上，不在终值上

把累积磨损量对动作次数（或滑动距离）画出来，典型形状是三段：

• 跑合段——斜率高。初始表面的微凸体与型面偏差被磨掉，真实接触面积增大，接触比压随之下降。它是正常的，不是缺陷；
• 稳定段——斜率低且近似恒定。这是 Archard 式成立的区间，也是设计寿命应当落在的区间；
• 失稳段——斜率突变上翘。触发方式有三种：沟槽化（磨痕深到破坏了承载面型）、磨屑闭环（磨屑排不出去，转成三体磨损，磨得更多、屑更多）、咬合（黏着发展到宏观焊合）。

⛔⛔ 这三段决定了一件事：只测首末两点的耐久试验，等于把这条判据整条丢掉。首末两点连一条直线，斜率是三段的平均值——而「均匀磨损缓升」与「中途进了失稳段」这两种情况，可以给出一模一样的终值。它们的整改方向却完全相反：前者调材料副与 PV 落点，后者查第三体来源与系统清洁度。⇒ 这就是第 4 讲把中途多点采样列为硬性编排而不是可选项的全部理由。

★ 跑合在本课只作为第一段处理。跑合的设计意图（把初始型面偏差磨成实际啮合面、间隙磨进设计带、磨屑量与容积效率两条线一起看）归 G1-09 涡旋盘副参数化设计：型线—V_th/Vi 反算、间隙链与齿顶密封 第 4 讲；跑合工序的产线执行与跑后清洁度判据归 G1-07 电动压缩机制造工艺与过程质量控制（型线加工·配合选配·清洁度与水分·总装） 与 I5-05 流体回路技术清洁度与颗粒污染控制：目标设定、检测方法与产线管控。本课只负责把「跑合期斜率高」这件事接进定寿模型——具体接法是：目标寿命的磨损预算里必须给跑合段单独留一份，⛔ 不能用稳定段斜率乘总次数去算，那样会系统性低估。

1.7 选路判据：滑动走 PV / Archard，滚动走 L₁₀ 幂律

拿到一对相对运动的零件，第一个动作不是算磨损，是判它走哪条路：

接触形式	主导失效物理	定寿模型	取值与用法属主
滑动（阀芯—阀座、轴套、齿面、卡爪、止推面、密封唇）	接触界面材料去除	PV 校核 ＋ Archard 型灵敏度	本课（许用取值见各产品课）
滚动（滚动轴承）	次表层接触疲劳	L₁₀ ∝ (C/P)^k 幂律	G1-05 压缩机润滑、可靠性与湿压缩防护 / G5-04 泵的气蚀、空气分离与可靠性

G5-07 电子油泵本体零件级设计：容积式构型几何与排量、间隙链、困油与流量脉动 第 5 讲已经把这条选路判据写死：干转子 ＋ 滚动轴承走 L₁₀，滑动轴承副走 PV。

⛔ 把 Archard 套到滚动副上会犯两个错，而且两个都朝着危险方向：一是系统性低估寿命——滚动接触的材料去除量很小，按磨损算会算出一个虚假的短寿命；二是把整改指错——它会把手指向「换材料副」，而滚动轴承的实际杠杆在载荷与配合（当量动载荷站在幂指数上）。⇒ 在这条选路上判错，后面所有工作都白做。

⚠ 反过来同样成立：滑动副按 L₁₀ 算，会得到一个「疲劳寿命远大于目标」的漂亮结论，而它磨穿的那一天与疲劳毫无关系。

1.8 一次完整的灵敏度演算（全部为演算假设值）

把 1.5 的用法走一遍。⚠ 以下所有数均为演算假设值，⛔ 不对应任何平台、不得引用。

某阀芯—阀座配副，教学假设 k ＝ 1×10⁻⁶ mm³/(N·m)，法向力 F_N ＝ 50 N，单次动作滑动行程 20 mm（往复按双程计，即单次 0.04 m），寿命动作次数取 2×10⁵ 次。

• 累积滑动距离：s ＝ 2×10⁵ × 0.04 m ＝ 8×10³ m；
• 磨损体积：V ＝ 1×10⁻⁶ × 50 × 8×10³ ＝ 0.4 mm³；
• 名义接触面积按 100 mm² 摊平：平均磨损深度 h̄ ＝ 0.4 / 100 ＝ 4×10⁻³ mm ＝ 约 4 μm。

⇒ 这个 4 μm 本身不能拿去判合格（k 是假设的）。它的用处在下一步：把 4 μm 送去问「哪个功能量先到限」。对这只阀，密封端面磨掉 4 μm 意味着弹簧伸长 4 μm、压紧力按刚度线性下降一点点，而内漏率对间隙是三次方敏感（G4-03 多通阀（四通/八通）结构与密封设计 已写死）——这几微米在内漏率上是被放大的。而同样这 4 μm 落到「外漏」或「卡滞」上，几乎什么都不是。⇒ 判据必须选内漏率，这条结论不依赖 k 的具体取值，只依赖三次方那个放大关系。

★ 这就是 Archard 在工程上的真正位置：它不产出寿命结论，它产出「该测哪个量」这个结论——而那个结论对 K 的取值不敏感，因此是站得住的。