摩擦学概述
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摩擦和润滑作为一种自然现象,不仅在机械设备中而且在人们的生活中也广泛存在着(机器的寿命、人造关节),过去仅从力学角度研究摩擦现象,而对摩擦的结果带来的危害估计不足,据统计:
世界上约有l/3~l/2的能源,以各种形式消耗于摩擦中;
摩擦又带来两物体摩擦接触表面的磨损,磨损使机器零件失去工作能力而失效,约占总失效的30%。
实践证明润滑是减少摩擦的重要手段,随着科学技术的发展,人们把研究有关摩擦及润滑的科学技术统称为摩擦学。
摩擦学的定义是:研究相对运动中相互作用着表面的科学、技术及有关实践的知识,它与数学、物理、化学、材料、工艺、工程实践有关,它是一门发展很快的新兴边缘应用学科。
由于运用现有的摩擦学知识,去解决机器设备中的问题可以取得显著的经济效益,据英、美、日等国摩擦学应用调查,应用现有的摩擦学知识和技术每年可获得的经济效益,占国民经济总产值的2%以上(日本7%,西德5%,英2.5%,美2%)。我国到1999年总产值83190亿元,按1.2%计算可获998亿元的效益,同时摩擦学问题大量存在于机器设备中,而机器设备向高精度、高寿命、高速、大功率方向发展,要求生产的连续性,自动化程度、可靠性程度不断提高,为解决好机器设备的摩擦学问题创造了摩擦学设计,即应用摩擦理论及实践去解决好机器的设计、制造和运行维护等问题。
国外对有关摩擦学知识的教育、培训和科学研究是普遍的,我国1979年成立摩擦学会,进行摩擦学工业应用的调查研究,各大专院校开设了摩擦学课程,成立了摩擦研究机构,专门从事摩擦、磨损机理、零部件材料、加工工艺、测试技术、机器工况监控等方面的研究。
在铁路系统开展摩擦学方面的研究具有重要的意义;铁路运输部门的特点之一就是铁路运输的功率主要消耗在克服摩擦阻力上(机车动力消耗在轮轨摩擦、缸套、活塞、轴承等的摩擦上),而维修费用的主要部分用于修理磨损的零件上,所以在铁路系统开展摩擦学方面的研究,对节约能源、降低原材料消耗、对促进铁路运输事业的发展具有重大意义。