摩擦学原理读书报告

《摩擦学原理》读书报告

在经历了邱教授的一个学期11周22大节的摩擦学课程，通过对温院士和黄教授编写的这本第三版《摩擦学原理》的阅读和学习之后，我认识、领会了许多新的关于摩擦学的理论和实用的知识，对摩擦学有了一个全新的认识。

该书取材于摩擦学研究最新进展以及作者和各个专家长期从事该领域研究的成果,系统地阐述摩擦学的基本原理与应用,全面反映现代摩擦学的研究状况和发展趋势。全书由润滑理论与润滑设计、摩擦磨损机理与控制、应用摩擦学三部分组成。除摩擦学传统内容外,还论述了摩擦学与相关学科交叉而形成的研究领域。这本书针对工程实际中各种摩擦学现象,着重阐述在摩擦过程中的变化规律和特征,进而介绍基本理论和分析计算方法以及实验测试技术,并说明它们在工程中的实际应用。涵盖范围广，深度大，颇有实用意义。

摩擦学（tribology）是有关摩擦、磨损与润滑科学的总称。它是研究在摩擦与磨损过程中两个相对运动表面之间的相互作用、变化及其有关的理论与实践的一门学科。由于摩擦引起能量的转换、磨损则导致表面损坏和材料损耗，而润滑是降低摩擦和减少磨损的最有效的措施。摩擦、磨损与润滑三者之间的关系非常密切。

一、润滑理论与润滑设计

在现代工业中,用作润滑剂的流体种类繁多，除最常用的润滑油和润滑脂之外，空气或气体润滑现在已相当普遍，用水或其他工业流体作为润滑剂也日益广泛，例如在核反应堆里采用液态金属钠润滑。在某些场合也可以使用固体润滑剂，例如石墨、二硫化钼或聚四氟乙烯(PTFE)等。在润滑理论的分析中,润滑剂最重要的物理性质是它的黏度。在一定的工况条件下,润滑剂的黏度是决定润滑膜厚度的主要因素；另一方面,黏度也是影响摩擦力的重要因素。高黏度的润滑剂不仅能引起很大的摩擦损失和发热,而且难以对流散热。这样，由于摩擦温度的升高，可能导致润滑膜破裂和表面磨损，所以，对于任何实际的工况条件都存在着合理的黏度值范围。

润滑研究内容包括流体动力润滑、静力润滑、边界润滑、弹性流体动力润滑等在内的各种润滑理论及其在实践中的应用。

在我所重点学习、讲述的润滑膜特性中的非牛顿特性中，针对性质不同的流体，经过作者的研究整理，书中不仅给出了关于牛顿流体在润滑中的计算方法、分析方式，也同时通过分析数据绘制图表等形式给出了非牛顿流体，诸如包括塑性、伪塑性、膨胀性、润滑脂流体在内的非牛顿流体在润滑中各自的特点和牛顿流体的区别。展示了7种关于非牛顿流体的本构方程的模型，为我们对非牛顿流体在润滑理论的研究的发展、实践情况做了详细解释。据统计，全世界大约有1/2至1/3的能源以各种形式小号在摩擦上，而摩擦导致的磨损是机械设备失效的主要原因，大约有80%的损坏零件是由于各种形式的磨损引起的。因此，控制摩擦减少磨损、改善润滑性能已经越来越成

为节约能源和原材料、缩短维修时间的关键措施。

二、摩擦磨损机理与控制

摩擦学是研究相互运动表面间发生的作用和变化,因此了解和研究摩擦表面形态和接触状况是分析摩擦磨损和润滑问题的基础,使摩擦学机理研究能够更深入地探索微观本质。任何摩擦表面都是由许多不同形状的微凸峰和凹谷组成。表面几何特征对于混合润滑和干摩擦状态下的摩擦磨损和润滑起着决定性影响。

磨损是相互接触的物体在相对运动中表层材料不断损伤的过程, 它是伴随摩擦而产生的必然结果。磨损问题引起人们极大的重视, 这是由于磨损所造成的损失十分惊人。根据统计, 机械零件的失效主要有磨损、断裂和腐蚀等三种方式, 而磨损失效却占60%～80%。因而研究磨损机理和提高耐磨性的措施, 将有效地节约材料和能量, 提高机械装备的使用性能和寿命, 减少维修费用, 这对于国民经济具有重大的意义。

由于科学技术的迅速发展, 20 世纪30 年代以后, 磨损问题已成为保证机械装备正常工作的薄弱环节。特别是在高速、重载、精密和特殊工况下工作的机械, 对磨损研究提出了迫切的要求。同时, 60 年代以来其他科学技术例如材料科学、表面物理与化学、表面测试技术等的发展, 也促进了对磨损机理进行更深入的研究。

研究磨损的目的在于通过对各种磨损现象的考察和特征分析, 找出它们的变化规律和影响因素, 从而寻求控制磨损和提高耐磨性

的措施。一般说来, 磨损研究的主要内容有:

(1) 主要磨损类型的发生条件、特征和变化规律;

(2) 影响磨损的因素, 包括摩擦副材料、表面形态、润滑状况、环境条件, 以及滑动速度、载荷、工作温度等工况参数;

(3) 磨损的物理模型与磨损计算;

(4) 提高耐磨性的措施;

(5) 磨损研究的测试技术与实验分析方法。

在对本书第二篇的学习中，在邱教授的指导下，我为大家介绍了包括机械啮合理论、分子作用理论、黏着摩擦理论、变性能摩擦理论、摩擦二项式定律这几种关于宏观摩擦现象的研究理论；在磨损机理这一章中介绍了磨粒磨损、黏着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损这五大磨损中的最后两种，了解了关于磨损的几种形式和特点。我了解到，虽然磨损是不可避免的，但如果我们掌握了磨损的规律，就可以采用有效的措施，减缓磨损的速度，延长机械的使用寿命。三、应用摩擦学

摩擦学作为一门边缘学科往往与其他学科相互交叉渗透从而形成新的领域，这是摩擦学发展的显著特点。而应用摩擦学，如近年来出现的摩擦化学、生物摩擦学、生态摩擦学等将成为日后研究的重点，具有很好的前景。在生物学摩擦学中，研究海豚皮肤结构以改进舰只设计，研究人体关节润滑机理以诊治风湿性关节炎，研究人造心脏瓣膜的耐磨寿命以谋求最佳的人工心脏设计方案等；在地质学方面，地

壳移动、火山爆发和地震以及山、海、断层形成等也都是摩擦学的范畴；在音乐和体育以及人们日常生活中也存在大量的摩擦学问题；将表面工程技术与摩擦学有机结合起来，解决机器零部件的耐磨、减摩、延长使用寿命的问题，也是摩擦学在工程应用的一个重要方面。随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。

综述

摩擦学的研究对于国民经济具有重要意义，读罢此书之后对此尤为感触，而摩擦学原理涵盖的范围很广也十分的复杂，虽然通过对这门课程的学习，对摩擦学中的一些问题有了一些新的认识和新的理解，但面临的问题还将会很多。我们应当本着科学严谨的科研精神，继续学习，努力工作，为摩擦学的进步奉献力量。