摩擦副表面的幾何形態和性質。當相關的工作表面間存在薄的潤滑油膜時，工作表面靠近會使兩表面的峰穀阻遏或疏導潤滑油的流動，這將影響摩擦力和油膜厚度的計算結果。兩表面再靠近，則兩面峰頂發生接觸或碰撞，由此而產生的摩擦熱不僅對油有熱效應，而且會影響邊界膜的形成和破裂。至於接觸著的摩擦副表面的磨合和磨損過程，當然更與表面的原始形貌和磨痕形貌有關。表面形貌對於研究摩擦學問題十分重要，但直到20世紀60年代人們才逐漸認識，到70年代後期才將它與表面損傷聯繫起來研究。

　　表面形貌的表征方式　真實表面屬於三維幾何形態，可用直角坐標系（圖1）描述。xy為工作表面，z為表面高度坐標軸。某一截面的表面輪廓平均高度線(中線)為x坐標軸（圖2），對高度均值有多種表達方法，如輪廓算術平均值

和均方根值 ，式中 L是取樣長度。它們是表征 z方向尺寸的一維參數。表征輪廓起伏的間距和頻率，則是 x方向尺寸的一維參數，如輪廓曲線在中線上相鄰交點間的截距均值 S m或中線交點密度均值 。表征截面輪廓的二維形貌，需要用 z和 x兩個方向的參數組成。但為瞭表征輪廓的變化差異，還需要用更多的參數描述。如果表面形貌分佈屬於正態型的，若選配合理僅用3個一維參數組即足以表達。P.R.納雅克根據隨機理論，推薦用 σ、 和 3個參數。其中 是單位長度內輪廓曲線跨越中線次數的均值（即中線交點密度）； 是單位長度內峰頂數目的均值（即峰頂密度）。

　　對於摩擦學問題，不僅需要瞭解輪廓高度變化規律，還需要瞭解輪廓分佈不對稱於中線的程度、輪廓各點的斜率均值、平均峰頂曲率和平均峰高等。

　　表面形貌的綜合效應　對於摩擦學問題，必須考慮組成摩擦副的兩個表面的綜合效應。對於真實（考慮粗糙度效應的）表面的接觸和摩擦磨損問題，不僅要研究幹摩擦工作情況，更應考慮界面間有潤滑劑或各種表面膜存在的工況。

　　①　表征油膜厚薄常用無量綱參數膜厚比

＝ h/ σ。式中 h是油膜厚度； 是綜合粗糙度。存在潤滑膜的摩擦副， ＞3屬於完全彈性流體動壓潤滑狀態，由油膜承擔絕大部分載荷，不會粘著。 ＜1屬於邊界潤滑狀態，容易粘著，即使發熱不大也可能發生粘著。1≤ ≤3，屬於部分彈性流體動壓潤滑狀態，表面起伏會影響潤滑油的流動，可能發生粘著。

　　②　接觸表面峰頂碰撞，如為塑性變形，可能會導致粘著。判別變形是否進入塑性，可用塑性指數

作為依據。峰頂物理模型若取成球面，根據彈塑性理論可導出

式中E′是峰頂材料的綜合彈性模量

其中 E 1和 E 2是組成摩擦副兩零件的材料彈性模量， v 1和 v 2是它們的泊松比， H表示峰頂材料的佈氏硬底， σ p是平均峰高（平均峰頂位置高度的均方根植）， r是平均峰頂的曲率半徑。