工程摩擦学基础-绪论
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39
➢ 国产石油钻机刹车片只能起、下钻30次， 国外一般能起、下钻70～80次。国产设备 的大多数摩擦副的寿命只有先进国家同类 产品的寿命的30～50％。火力汽轮机发电 机组轴承消耗的能量与发电机组产生的能 量的比例，国外平均为0.3～0.5％，我国 达到0.6一0.7％以上，美国某种载重汽车 每台年耗润滑油16Kg，我国同类车型台年 耗油量达到110kg。
41
（2）润滑科学与工程
➢ l 研究了牛顿流体和非牛顿流体中光滑表面具有不 同尺寸比的线接触和电接触的弹性流体动压润滑， 并且对微弹流有了更深入的了解。今后的任务是将 润滑理论有效地应用于工程设计。
➢ l 采用扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜和 超薄膜干涉仪等先进仪器设备对边界润滑和边界膜 进行了原位研究，揭示了几种不同的机理。
40
四、摩擦学的研究领域和内容
（1）材料的摩擦磨损 ➢ 材料的摩擦磨损包括测试设计与方法、接触问题
理论分析、各种类型的摩擦和磨损形式、各种材 料的摩擦磨损机理及其状态检测研究。从工程实 际需要出发，建立材料摩擦磨损的物理模型和定 量计算公式，以便预测机械零件的使用性能和失 效寿命。 ➢ 现代材料磨损研究领域已从以普通的金属材料为 主扩展到新型合金材料、非金属材料（如陶瓷、 聚合物及复合材料等）。
➢ l 润滑添加剂主要将进一步向复合型、多功能化、 环保化、自润滑以及自修复的方向发展；纳米材料 在润滑油中的得到初步应用，并在高性能、自润滑 和自修复方面产生了突破性的变化。
42
（3）表面工程
l 表面工程与摩擦学是相互依存的两个学科，与其他相互依存 的学科关系一样，有许多相互渗透的内容。而从总体上看，各 自都有明确的地位和任务，我们知道，研究接触界面行为的最 终目的不仅仅是弄清楚其内在机理，更重要的是提高零部件的 使用寿命和其他性能，而表面工程技术的最大优势正是体现在 设备表面延寿、改性及维修等方面，从而产生显著的经济效益 和社会效益。
J.W. Sommerfeld: 提出雷诺方程解析解和Sommerfeld
数(1904)
30
1966年，摩擦学发展史上的里程碑
➢ l 英国Jost教授在《润滑的教育与研究现 状及工业需求的调查报告》中首先正式提 出摩擦学这个概念，将其定义为“研究做
相对运动的相互作用表面及其有关理论和
实践的一门科学技术”，包括研究摩擦、 磨损与润滑，并建议用英语Tribology来表 示。自此摩擦学开始成为一门独立的科学。
●德国：东部每年由于摩擦磨损造成的损失 达100亿马克，西部1974年节约电力20亿度。
37
●中国：能耗大国，节约潜力巨大。我国
1984年度对8个行业、地区进行调查认为：运用 摩擦学知识，到2000年止，每年可节约400亿元， 相当于国民经济总产值的1．2％。
大庆油田1982年消耗电力28亿度、汽柴油8万 吨、润滑油脂4000多吨，只需不到300万元的研 究和技术措施费用，既可节电4.8亿度、节省汽柴 油3500～8000吨，节省润滑油400吨，总价值 3400万元的节能效果，加上间接效益可达1.4亿 元。
H.R. Hertz: 发展了滚动摩擦的物理定律(1881)
B.Tower: 测定了滑动轴承中的流体动压(1833)
N.P. Petrov: 滑动轴承中的摩擦定律(1883)
O. Reynolds:建立流体动压效应的雷诺方程(1885)
R. Stribeck: 提出了Stribeck曲线,建立了摩擦、负荷、 速度和粘度间的关系(1902)
33
◆摩擦学的意义
• 世界上能源约有1／3到1／2以各种形式 消耗在克服摩擦上。纺织机械的功率有85％ 为摩擦损失。根据美国环保局(EPA)测得的 典型汽车能量分布情况可知，燃料能量消耗 在汽车各种摩擦损失上的比例，活塞摩擦损 失占3.0%，发动机其它摩擦损失占4.5%，变 速器摩擦损失占1.5%，车轴摩擦损失占1.5%， 总计占10.5%，亦即燃料的热能中有10.5%消 耗在汽车的各种摩擦损失中。
44
（5）特殊工况下的摩擦学
➢ 周边环境苛刻，如高温、强辐射、强腐蚀、 高真空等；
➢ 摩擦副本身具有特殊性，接触体除起传递或 传动功能外，往往还在带电、带磁、带辐射 工况下运行；
➢ 运行参数超常如高速、重载等；运行性能要 求超群，如微机械系统高精度、高可靠性、 长寿命等。
表面工程
摩擦学
43
（4）微观/纳米摩擦学
l 纳米摩擦学研究在20世纪90年代的迅速兴起。纳 米摩擦学提供了一种新的思维方式和研究模式， 即从原子分子尺度上揭示摩擦磨损与润滑机理， 从而建立材料微观结构与宏观特性之间的构性关 系。
l 纳米摩擦学的研究方法与宏观摩擦学研究有很大 差别。其理论分析手段主要是计算机分子动力学 模拟(MDS)，而实验测试仪器为各类扫描探针显微 镜，如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜 (AFM)、摩擦力显微镜(FFM)、表面力仪(SFA)以及 专用的微型试验装置。
38
• 我国打一口石油天然气钻井，消耗200多 个钻头，先进国家70～80个钻头；磨煤机 磨辊辊套寿命5200h，先进国家可达18000h； 我国质量好的轧钢机轴承平均寿命是轧钢 50—60万吨，日本轴承为轧钢200～300万 吨；国产机床梯形丝杆寿命为3年，美国产 的寿命为10年；矿井提升机减速器齿轮的 使用寿命为5～10年，先进国家为20～30年；
4
摩擦
相对运动
磨损
设备损坏、寿命缩短 能量损耗、摩擦热
减少
机械设计、 材料设计、 合理润滑
减少
5
摩擦学是多学科交叉的边缘学科
材料科学
化学
摩擦学
物理
机械工程学
6
7
➢ 摩擦学发展简史
“圣经”写到：
“上帝对诺亚说，用木头建造一个拱廊，并 用沥青将里外进行封刷”
8
最早的用于表示石油及产品的楔形文字
16
古希腊与古罗马时代
（公元前900—公元400）
主要以发展滑动轴承、齿轮为特征，也开 始设计滚动轴承。在润滑剂方面开始从原油 中分离出比沥青轻的组分并加以应用，如在 水泵上安装活塞时，在活塞上涂敷薄油膜使 安装过程更容易。另外也记载了一些常用的 动植物油润滑剂。对摩擦磨损理论方面有了 一定的认识，如知道采用合适的材料配对可 使摩擦磨损减小。
21
雷纳德·达·芬奇（60岁时的自画像，
1512年）
22
在润滑剂方面，仍以动植物 油为主导。在摩擦磨损理论方 面，达·芬奇发现摩擦力与负荷 之间有一定关系，并提出了固 体干摩擦的摩擦定律：
摩擦力与负荷成正比
摩擦力与名义接触面积无关
摩擦力与滑动速度无关
23
根据上述结论，达·芬奇提出减 少摩擦的可能途径：
➢C.L. Navier: 定义并使用了“粘度”的概念(1822)
➢G. Stokes: 与Navier一起建立了流体运动方程,成为 流体动力润滑的理论基础(1845)
29
近代摩擦学研究（1850—1925）
代表性的科学家有：
G.A. Hirn: 证实了达.芬奇、阿蒙顿、库仑的摩擦定律 （1880）
35
●英国：1965年以英国Jost博士为首的调查 组认为，英国只要充分地运用现有的摩擦学 知识。十年内每年可节约5.12亿英磅；1974 年测算，每年经济效益达87230万英镑。
●美国：ASME/STLE 1977年发表《通过摩 擦学以节约能源的战略》指出，美国公路运 输、发电工业、汽轮机和机械工业的能源节 约潜力为国家总能耗的11%，相当于每年可 节约160亿美元。此外，美国每年耗用机械 设备维修保养费用1200亿美元，其中一半可 以由搞好润滑节约下来。
36
●日本：70%能源，尤其是99%石油依靠进 口。JSLE 1975年测算，1974年由于搞好润 滑，节约能源价值8000亿日元，提高机械效 率、减少维修次数、延长寿命而取得的间接 经济效益60000亿日元。1977年测算节能 9900亿日元，加上间接效益达72200亿日元。 1986年仅轿车一项就节省汽、柴油610万米 3，增加效益500亿日元。
2
Content
摩擦学的定义及特性 摩擦学发展简史 研究摩擦学的重要意义 摩擦学研究的领域及内容
3
一、摩擦学的定义及特性
➢ 定义：“研究做相对运动的相互作用 表面
及其有关理论和实践的一门科学技术”， 包括研究摩擦、磨损与润滑. ➢ 相对运动可以是滑动、滚动、振动等任何 一种形式，或是几种运动形式的组合；相 互作用是指在载荷作用下，两表面发生的 各种变化，如弹性变形、塑性变形、粘着 和材料的转移等；表面包括固体－固体， 固体－液体，固体－气体，液体－气体。
11
古埃及人在木制滑板上移动大雕像（公元前2400年）
12
古埃及人在木制滑板上移动大雕像（公元前2400年）
13
润滑工程师
最早的“润滑工程师”在滑板上加润滑剂。润滑剂可 能是：水、尼罗河里的泥水、尼罗河里的泥水+橄榄
14
铜钉
轮缘上布满铜钉的木制车轮以减少磨损
（公元前2500年）
15
《诗经》有“载脂载辖，还车言迈” 的诗句，证明我国至少在2500年以前 已经有了润滑的初步应用 。
31
与Jost教授的合影（2001年）
32
三、研究摩擦学的重要意义
• 摩擦、磨损、润滑对人类的物质生产和生 活有极为深远的影响。钻木取火使人类第一 次支配了自然。人类一方面利用摩擦、磨损， 如摩擦传动、摩擦制动、摩擦切削、摩擦焊 接等。人们利用摩擦来传递功率、消耗动能。 磨削工件、抛光、研磨是人们利用磨损为人 类服务的实例。一方面又在为消除有害的摩 擦、磨损作斗争。
34
➢ l 摩擦不仅消耗能量，而且伴随着磨损的 产生。根据使用和试验统计，汽车零部件 的主要失效形式是磨损，磨损型的故障约 占50%。其中，磨损造成的故障在发动机总 成故障中占47.2%：在变速器故障中占 65.3%：在驱动桥故障中占72.9%……由于 磨损型故障而带来的维修费用约占汽车使 用费用总数的25%。
•滚动摩擦比滑动摩擦小 •点/线接触比面接触的摩擦小 •轴承中的滚动体之间保持一定距离可减 小摩擦。
24
滚珠轴承草图。滚
珠之间相互隔开，避 免相互接触而使摩擦 增大（达·芬奇手稿）
25
各种轴承草图（达·芬奇手稿） 26
把垂直运动变成旋转运动的齿轮机构 （达·芬奇手稿）
27
工业革命兴旺时期（1600—1750）
9
史前期（石器时代，公元前3500年以前）
摩擦学元件主要是石头、木头 上的凹洞。人类知道了运动间的阻 碍作用，会利用木头进行摩擦生火。 沥青被用于减小运动物体间的尖叫 声。
10
早期文明（公元前3500年以后）
比较典型的是出现了一些类似轴承 的元器件，明确知道使用“润滑剂” 可以减小摩擦，部分马车车轴上使 用了羊油和牛油。
工程摩擦学基础
Foundation of Engineering Tribology
1
第一章 绪论
教学目的与要求： ➢ 明确摩擦学的定义及研究内容 ➢ 了解摩擦学发展的历史 ➢ 了解摩擦学热点研究领域及其进展
教学重点、难点：
➢ 解析摩擦学的内涵及其主要研究内容之间的内在 联系
教学方式及学时： ➢ 讲授、2学时
17
古 战 车（指 南车）上的木 制齿轮（中 国，
公元前255年）
18
铁环做的衬套 减小石轴与木 头间的磨损
19
中世纪（公元400---1450年）
在此漫长的历史时期内，机械元件、 润滑剂、摩擦和磨损基础理论方面的 研究几乎没有进展。
20
文艺复兴时期（1450---1600）
此时期可以称为是科学奇才达·芬奇 的时代，他对摩擦、磨损、润滑的研 究和对促进摩擦学的应用做出了巨大 贡献，是摩擦学的鼻祖。
在摩擦磨损理论方面,越来越多的科 学家加入到研究中来,如:
* R. Hook: 提出了滚动摩擦定律(1680)
* I. Newton: 定义了粘度的概念(1687,没有用
“Viscosi百度文库y”这个词)
* G. Amontons: 确认了达·芬奇的摩擦定律
(1699)
* L. Euler: 定义了摩擦系数的概念(1750).
28
工业革命时期(1750-1850)
➢C. A. Coulomb :证实并确立了L. da Vinci 和 G. Amontons 的摩擦定律 (1785)
➢G. Rennie: 建立了摩擦磨损测量方法、提出了不同 材料的摩擦系数值、认为磨损与润滑有关（1825）
➢C. Hatchett: 提出了磨损与材料性质的关系(1803)
➢ 国产石油钻机刹车片只能起、下钻30次， 国外一般能起、下钻70～80次。国产设备 的大多数摩擦副的寿命只有先进国家同类 产品的寿命的30～50％。火力汽轮机发电 机组轴承消耗的能量与发电机组产生的能 量的比例，国外平均为0.3～0.5％，我国 达到0.6一0.7％以上，美国某种载重汽车 每台年耗润滑油16Kg，我国同类车型台年 耗油量达到110kg。
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（2）润滑科学与工程
➢ l 研究了牛顿流体和非牛顿流体中光滑表面具有不 同尺寸比的线接触和电接触的弹性流体动压润滑， 并且对微弹流有了更深入的了解。今后的任务是将 润滑理论有效地应用于工程设计。
➢ l 采用扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜和 超薄膜干涉仪等先进仪器设备对边界润滑和边界膜 进行了原位研究，揭示了几种不同的机理。
40
四、摩擦学的研究领域和内容
（1）材料的摩擦磨损 ➢ 材料的摩擦磨损包括测试设计与方法、接触问题
理论分析、各种类型的摩擦和磨损形式、各种材 料的摩擦磨损机理及其状态检测研究。从工程实 际需要出发，建立材料摩擦磨损的物理模型和定 量计算公式，以便预测机械零件的使用性能和失 效寿命。 ➢ 现代材料磨损研究领域已从以普通的金属材料为 主扩展到新型合金材料、非金属材料（如陶瓷、 聚合物及复合材料等）。
➢ l 润滑添加剂主要将进一步向复合型、多功能化、 环保化、自润滑以及自修复的方向发展；纳米材料 在润滑油中的得到初步应用，并在高性能、自润滑 和自修复方面产生了突破性的变化。
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（3）表面工程
l 表面工程与摩擦学是相互依存的两个学科，与其他相互依存 的学科关系一样，有许多相互渗透的内容。而从总体上看，各 自都有明确的地位和任务，我们知道，研究接触界面行为的最 终目的不仅仅是弄清楚其内在机理，更重要的是提高零部件的 使用寿命和其他性能，而表面工程技术的最大优势正是体现在 设备表面延寿、改性及维修等方面，从而产生显著的经济效益 和社会效益。
J.W. Sommerfeld: 提出雷诺方程解析解和Sommerfeld
数(1904)
30
1966年，摩擦学发展史上的里程碑
➢ l 英国Jost教授在《润滑的教育与研究现 状及工业需求的调查报告》中首先正式提 出摩擦学这个概念，将其定义为“研究做
相对运动的相互作用表面及其有关理论和
实践的一门科学技术”，包括研究摩擦、 磨损与润滑，并建议用英语Tribology来表 示。自此摩擦学开始成为一门独立的科学。
●德国：东部每年由于摩擦磨损造成的损失 达100亿马克，西部1974年节约电力20亿度。
37
●中国：能耗大国，节约潜力巨大。我国
1984年度对8个行业、地区进行调查认为：运用 摩擦学知识，到2000年止，每年可节约400亿元， 相当于国民经济总产值的1．2％。
大庆油田1982年消耗电力28亿度、汽柴油8万 吨、润滑油脂4000多吨，只需不到300万元的研 究和技术措施费用，既可节电4.8亿度、节省汽柴 油3500～8000吨，节省润滑油400吨，总价值 3400万元的节能效果，加上间接效益可达1.4亿 元。
H.R. Hertz: 发展了滚动摩擦的物理定律(1881)
B.Tower: 测定了滑动轴承中的流体动压(1833)
N.P. Petrov: 滑动轴承中的摩擦定律(1883)
O. Reynolds:建立流体动压效应的雷诺方程(1885)
R. Stribeck: 提出了Stribeck曲线,建立了摩擦、负荷、 速度和粘度间的关系(1902)
33
◆摩擦学的意义
• 世界上能源约有1／3到1／2以各种形式 消耗在克服摩擦上。纺织机械的功率有85％ 为摩擦损失。根据美国环保局(EPA)测得的 典型汽车能量分布情况可知，燃料能量消耗 在汽车各种摩擦损失上的比例，活塞摩擦损 失占3.0%，发动机其它摩擦损失占4.5%，变 速器摩擦损失占1.5%，车轴摩擦损失占1.5%， 总计占10.5%，亦即燃料的热能中有10.5%消 耗在汽车的各种摩擦损失中。
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（5）特殊工况下的摩擦学
➢ 周边环境苛刻，如高温、强辐射、强腐蚀、 高真空等；
➢ 摩擦副本身具有特殊性，接触体除起传递或 传动功能外，往往还在带电、带磁、带辐射 工况下运行；
➢ 运行参数超常如高速、重载等；运行性能要 求超群，如微机械系统高精度、高可靠性、 长寿命等。
表面工程
摩擦学
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（4）微观/纳米摩擦学
l 纳米摩擦学研究在20世纪90年代的迅速兴起。纳 米摩擦学提供了一种新的思维方式和研究模式， 即从原子分子尺度上揭示摩擦磨损与润滑机理， 从而建立材料微观结构与宏观特性之间的构性关 系。
l 纳米摩擦学的研究方法与宏观摩擦学研究有很大 差别。其理论分析手段主要是计算机分子动力学 模拟(MDS)，而实验测试仪器为各类扫描探针显微 镜，如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜 (AFM)、摩擦力显微镜(FFM)、表面力仪(SFA)以及 专用的微型试验装置。
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• 我国打一口石油天然气钻井，消耗200多 个钻头，先进国家70～80个钻头；磨煤机 磨辊辊套寿命5200h，先进国家可达18000h； 我国质量好的轧钢机轴承平均寿命是轧钢 50—60万吨，日本轴承为轧钢200～300万 吨；国产机床梯形丝杆寿命为3年，美国产 的寿命为10年；矿井提升机减速器齿轮的 使用寿命为5～10年，先进国家为20～30年；
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摩擦
相对运动
磨损
设备损坏、寿命缩短 能量损耗、摩擦热
减少
机械设计、 材料设计、 合理润滑
减少
5
摩擦学是多学科交叉的边缘学科
材料科学
化学
摩擦学
物理
机械工程学
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7
➢ 摩擦学发展简史
“圣经”写到：
“上帝对诺亚说，用木头建造一个拱廊，并 用沥青将里外进行封刷”
8
最早的用于表示石油及产品的楔形文字
16
古希腊与古罗马时代
（公元前900—公元400）
主要以发展滑动轴承、齿轮为特征，也开 始设计滚动轴承。在润滑剂方面开始从原油 中分离出比沥青轻的组分并加以应用，如在 水泵上安装活塞时，在活塞上涂敷薄油膜使 安装过程更容易。另外也记载了一些常用的 动植物油润滑剂。对摩擦磨损理论方面有了 一定的认识，如知道采用合适的材料配对可 使摩擦磨损减小。
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雷纳德·达·芬奇（60岁时的自画像，
1512年）
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在润滑剂方面，仍以动植物 油为主导。在摩擦磨损理论方 面，达·芬奇发现摩擦力与负荷 之间有一定关系，并提出了固 体干摩擦的摩擦定律：
摩擦力与负荷成正比
摩擦力与名义接触面积无关
摩擦力与滑动速度无关
23
根据上述结论，达·芬奇提出减 少摩擦的可能途径：
➢C.L. Navier: 定义并使用了“粘度”的概念(1822)
➢G. Stokes: 与Navier一起建立了流体运动方程,成为 流体动力润滑的理论基础(1845)
29
近代摩擦学研究（1850—1925）
代表性的科学家有：
G.A. Hirn: 证实了达.芬奇、阿蒙顿、库仑的摩擦定律 （1880）
35
●英国：1965年以英国Jost博士为首的调查 组认为，英国只要充分地运用现有的摩擦学 知识。十年内每年可节约5.12亿英磅；1974 年测算，每年经济效益达87230万英镑。
●美国：ASME/STLE 1977年发表《通过摩 擦学以节约能源的战略》指出，美国公路运 输、发电工业、汽轮机和机械工业的能源节 约潜力为国家总能耗的11%，相当于每年可 节约160亿美元。此外，美国每年耗用机械 设备维修保养费用1200亿美元，其中一半可 以由搞好润滑节约下来。
36
●日本：70%能源，尤其是99%石油依靠进 口。JSLE 1975年测算，1974年由于搞好润 滑，节约能源价值8000亿日元，提高机械效 率、减少维修次数、延长寿命而取得的间接 经济效益60000亿日元。1977年测算节能 9900亿日元，加上间接效益达72200亿日元。 1986年仅轿车一项就节省汽、柴油610万米 3，增加效益500亿日元。
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Content
摩擦学的定义及特性 摩擦学发展简史 研究摩擦学的重要意义 摩擦学研究的领域及内容
3
一、摩擦学的定义及特性
➢ 定义：“研究做相对运动的相互作用 表面
及其有关理论和实践的一门科学技术”， 包括研究摩擦、磨损与润滑. ➢ 相对运动可以是滑动、滚动、振动等任何 一种形式，或是几种运动形式的组合；相 互作用是指在载荷作用下，两表面发生的 各种变化，如弹性变形、塑性变形、粘着 和材料的转移等；表面包括固体－固体， 固体－液体，固体－气体，液体－气体。
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古埃及人在木制滑板上移动大雕像（公元前2400年）
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古埃及人在木制滑板上移动大雕像（公元前2400年）
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润滑工程师
最早的“润滑工程师”在滑板上加润滑剂。润滑剂可 能是：水、尼罗河里的泥水、尼罗河里的泥水+橄榄
14
铜钉
轮缘上布满铜钉的木制车轮以减少磨损
（公元前2500年）
15
《诗经》有“载脂载辖，还车言迈” 的诗句，证明我国至少在2500年以前 已经有了润滑的初步应用 。
31
与Jost教授的合影（2001年）
32
三、研究摩擦学的重要意义
• 摩擦、磨损、润滑对人类的物质生产和生 活有极为深远的影响。钻木取火使人类第一 次支配了自然。人类一方面利用摩擦、磨损， 如摩擦传动、摩擦制动、摩擦切削、摩擦焊 接等。人们利用摩擦来传递功率、消耗动能。 磨削工件、抛光、研磨是人们利用磨损为人 类服务的实例。一方面又在为消除有害的摩 擦、磨损作斗争。
34
➢ l 摩擦不仅消耗能量，而且伴随着磨损的 产生。根据使用和试验统计，汽车零部件 的主要失效形式是磨损，磨损型的故障约 占50%。其中，磨损造成的故障在发动机总 成故障中占47.2%：在变速器故障中占 65.3%：在驱动桥故障中占72.9%……由于 磨损型故障而带来的维修费用约占汽车使 用费用总数的25%。
•滚动摩擦比滑动摩擦小 •点/线接触比面接触的摩擦小 •轴承中的滚动体之间保持一定距离可减 小摩擦。
24
滚珠轴承草图。滚
珠之间相互隔开，避 免相互接触而使摩擦 增大（达·芬奇手稿）
25
各种轴承草图（达·芬奇手稿） 26
把垂直运动变成旋转运动的齿轮机构 （达·芬奇手稿）
27
工业革命兴旺时期（1600—1750）
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史前期（石器时代，公元前3500年以前）
摩擦学元件主要是石头、木头 上的凹洞。人类知道了运动间的阻 碍作用，会利用木头进行摩擦生火。 沥青被用于减小运动物体间的尖叫 声。
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早期文明（公元前3500年以后）
比较典型的是出现了一些类似轴承 的元器件，明确知道使用“润滑剂” 可以减小摩擦，部分马车车轴上使 用了羊油和牛油。
工程摩擦学基础
Foundation of Engineering Tribology
1
第一章 绪论
教学目的与要求： ➢ 明确摩擦学的定义及研究内容 ➢ 了解摩擦学发展的历史 ➢ 了解摩擦学热点研究领域及其进展
教学重点、难点：
➢ 解析摩擦学的内涵及其主要研究内容之间的内在 联系
教学方式及学时： ➢ 讲授、2学时
17
古 战 车（指 南车）上的木 制齿轮（中 国，
公元前255年）
18
铁环做的衬套 减小石轴与木 头间的磨损
19
中世纪（公元400---1450年）
在此漫长的历史时期内，机械元件、 润滑剂、摩擦和磨损基础理论方面的 研究几乎没有进展。
20
文艺复兴时期（1450---1600）
此时期可以称为是科学奇才达·芬奇 的时代，他对摩擦、磨损、润滑的研 究和对促进摩擦学的应用做出了巨大 贡献，是摩擦学的鼻祖。
在摩擦磨损理论方面,越来越多的科 学家加入到研究中来,如:
* R. Hook: 提出了滚动摩擦定律(1680)
* I. Newton: 定义了粘度的概念(1687,没有用
“Viscosi百度文库y”这个词)
* G. Amontons: 确认了达·芬奇的摩擦定律
(1699)
* L. Euler: 定义了摩擦系数的概念(1750).
28
工业革命时期(1750-1850)
➢C. A. Coulomb :证实并确立了L. da Vinci 和 G. Amontons 的摩擦定律 (1785)
➢G. Rennie: 建立了摩擦磨损测量方法、提出了不同 材料的摩擦系数值、认为磨损与润滑有关（1825）
➢C. Hatchett: 提出了磨损与材料性质的关系(1803)