《摩擦學(xué)原理與設(shè)計(jì)》共分10章，包括摩擦學(xué)起源與定義、接觸表面、摩擦原理與設(shè)計(jì)、磨損原理與計(jì)算、潤滑材料、流體膜潤滑、彈性流體動(dòng)壓潤滑及邊界潤滑、摩擦學(xué)測試技術(shù)、摩擦學(xué)中的表面工程、摩擦學(xué)發(fā)展趨勢。全書有豐富的習(xí)題，以適應(yīng)教學(xué)需求；有詳盡的參考文獻(xiàn)，供學(xué)生深入學(xué)習(xí)、研究時(shí)參考。
《摩擦學(xué)原理與設(shè)計(jì)》可作為高等學(xué)校機(jī)械工程、儀器儀表及材料加工等相關(guān)專業(yè)的本科生參考書，也可供相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員和研究生閱讀與參考。
《摩擦學(xué)原理與設(shè)計(jì)》根據(jù)我國“科教興國”國策和科學(xué)技術(shù)發(fā)展對我國高等教育提出的要求，以及世界各國有關(guān)摩擦學(xué)研究的發(fā)展趨勢，把握了科學(xué)技術(shù)發(fā)展和教學(xué)手段改革對摩擦學(xué)課程教學(xué)的影響和促進(jìn)，在課程的體系結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容方面做了較大改進(jìn)和探討，加強(qiáng)了學(xué)生解決工程問題能力的培養(yǎng)。
《摩擦學(xué)原理與設(shè)計(jì)》以摩擦、磨損和潤滑為主線，比較系統(tǒng)地介紹了摩擦學(xué)理論和設(shè)計(jì)方法，并反映摩擦學(xué)的檢測技術(shù)，盡可能地介紹新的研究領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。
第1章 緒論
1.1 摩擦學(xué)的起源與涉及領(lǐng)域
1.1.1 摩擦學(xué)的起源
1.1.2 摩擦學(xué)涉及領(lǐng)域
1.2 摩擦學(xué)的定義與研究內(nèi)容
1.2.1 摩擦學(xué)的定義
1.2.2 摩擦學(xué)的研究內(nèi)容
1.3 摩擦學(xué)問題的解決方法
習(xí)題
第2章 接觸表面
2.1 表面形貌
2.1.1 表面形貌定義
2.1.2 表面形貌參數(shù)
2.2 表面性質(zhì)
2.3 表面接觸
2.3.1 赫茲彈性接觸
2.3.2 粗糙表面的接觸
習(xí)題
第3章 摩擦原理與設(shè)計(jì)
3.1 滑動(dòng)摩擦機(jī)理
3.1.1 基本特性
3.1.2 簡單的摩擦理論
3.1.3 黏著摩擦理論
3.1.4 摩擦二項(xiàng)式定律
3.2 滾動(dòng)摩擦機(jī)理
3.2.1 微觀滑移效應(yīng)
3.2.2 彈性滯后
3.2.3 塑性變形
3.2.4 黏著效應(yīng)
3.2.5 滾動(dòng)摩擦定律
3.2.6 滾動(dòng)摩擦阻力的計(jì)算
3.3 滑動(dòng)摩擦副材料的設(shè)計(jì)及選用
3.3.1 滑動(dòng)摩擦副性能要求
3.3.2 滑動(dòng)摩擦副材料的選用
3.4 滾動(dòng)摩擦副材料的設(shè)計(jì)及選用
3.4.1 滾動(dòng)摩擦副的性能要求
3.4.2 滾動(dòng)摩擦副的選用
3.5 設(shè)計(jì)案例
習(xí)題
第4章 磨損原理與計(jì)算
4.1 磨損機(jī)理
4.1.1 磨損定義與研究內(nèi)容
4.1.2 磨損的分類
4.1.3 磨損過程曲線
4.1.4 磨損機(jī)理
4.2 磨損的計(jì)算
4.3 磨損規(guī)律在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
4.3.1 原理性設(shè)計(jì)
4.3.2 保護(hù)層原理與耐磨設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則
4.3.3 置換原理
4.3.4 轉(zhuǎn)移原理
4.4 耐磨材料
4.4.1 耐磨鋼
4.4.2 耐磨鑄鐵
4.4.3 非鑄造類耐磨材料
4.5 案例分析：齒輪傳動(dòng)耐磨性可靠度計(jì)算
4.5.1 輪齒磨損的基本規(guī)律
4.5.2 在給定工作壽命下齒輪傳動(dòng)耐磨性的可靠度計(jì)算
4.5.3 小結(jié)
習(xí)題
第5章 潤滑材料
5.1 液體潤滑劑
5.1.1 潤滑油的理化性質(zhì)
5.1.2 添加劑的選用
5.1.3 合成潤滑油
5.2 潤滑脂
5.2.1 主要性能指標(biāo)
5.2.2 潤滑脂的選用
5.3 固體潤滑劑
5.3.1 固體潤滑荊的優(yōu)缺點(diǎn)
5.3.2 常用的幾種固體潤滑劑
5.3.3 固體潤滑劑的選用及膜制方法
5.4 氣體潤滑劑
5.5 案例分析：冷擠壓新型潤滑劑的研究與應(yīng)用
5.5.1 新型潤滑劑的研究
5.5.2 潤滑劑的實(shí)際選用
5.5.3 小結(jié)
習(xí)題
……
第6章 流體膜潤滑
第7章 彈性流體動(dòng)壓潤滑及邊界潤滑
第8章 摩擦學(xué)測試技術(shù)
第9章 摩擦學(xué)中的表面工程
第10章 摩擦學(xué)發(fā)展趨勢
參考文獻(xiàn)
1.2.2.2 潤滑理論
潤滑理論主要研究流體動(dòng)壓潤滑、流體靜壓潤滑、彈性流體動(dòng)壓潤滑、邊界潤滑及混合潤滑的理論。
當(dāng)前，對潤滑理論的研究主要集中在高溫、高速、惡劣環(huán)境極端工況等條件下的機(jī)械零部件潤滑設(shè)計(jì)計(jì)算方面。
1.2.2.3 材料及表面處理工藝
對材料和表面處理工藝研究主要是為了改善機(jī)械零件表面的摩擦磨損性能，進(jìn)而改善其摩擦學(xué)性能。
根據(jù)目前的研究情況，主要包括陶瓷材料代替金屬，如陶瓷球軸承，陶瓷具有耐熔、絕緣、耐浸蝕、耐磨、抗氧化和耐腐蝕等特性；采用耐磨合金；使用離子束注入、激光處理進(jìn)行表面強(qiáng)化；利用化學(xué)沉積法和物理氣象沉積法形成耐磨薄層。
1.2.2.4 潤滑材料
潤滑材料主要包括液體、固體、半固體和氣體。
在航空航天等高溫條件下，或在低溫、強(qiáng)輻射、高載荷等特殊環(huán)境下，新的固體潤滑劑得到廣泛應(yīng)用。由于環(huán)保的要求，綠色潤滑劑正在興起。1.2.2.5摩擦學(xué)的研究方法與測試技術(shù)
摩擦學(xué)研究方法和測試技術(shù)方面的發(fā)展趨勢主要由宏觀表面進(jìn)入微觀表面的研究，從定性分析到定量計(jì)算，從單因素的研究進(jìn)入到多因素的綜合研究，從靜態(tài)研究發(fā)展到動(dòng)態(tài)研究。
機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測儀器有：振動(dòng)與噪聲監(jiān)測儀、放射性同位素分析儀、光譜儀、X射線熒光分析儀、掃描電子顯微鏡、電子探針、鐵譜儀、磁塞等多種方法和儀器。
1.2.2.6 新興摩擦學(xué)領(lǐng)域研究
目前，研究生物摩擦學(xué)、空間摩擦學(xué)、納米摩擦學(xué)正成為熱點(diǎn)。
生物摩擦學(xué)是研究生物的摩擦學(xué)功能，如設(shè)計(jì)功能像壁虎的機(jī)器人；研究海豚皮膚結(jié)構(gòu)，改進(jìn)艦船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；根據(jù)青蛙皮和鯊魚皮研制潛水員的潛水服。
空間摩擦學(xué)、納米摩擦學(xué)在第10章詳細(xì)講述。
1.3 摩擦學(xué)問題的解決方法
對于摩擦學(xué)問題的解決需要以摩擦、磨損及潤滑理論為基礎(chǔ)，從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，通過計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)類比分析，預(yù)測故障，減小摩擦、損耗。
常見的零件設(shè)計(jì)經(jīng)歷了運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)一強(qiáng)度設(shè)計(jì)一摩擦學(xué)設(shè)計(jì)。由此可以看出摩擦學(xué)設(shè)計(jì)在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中有著重要的作用。
摩擦學(xué)設(shè)計(jì)以摩擦、磨損以及潤滑理論為基礎(chǔ)，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，通過一系列計(jì)算與經(jīng)驗(yàn)類比分析，預(yù)測并排除可能發(fā)生的故障，使機(jī)械設(shè)備在使用過程中達(dá)到盡可能小的摩擦磨損以及經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定磨損率。摩擦學(xué)設(shè)計(jì)涉及的學(xué)科很多，如流體力學(xué)、固體力學(xué)、流變學(xué)、數(shù)學(xué)、材料學(xué)、物理和化學(xué)等。
下面是關(guān)于常見的摩擦學(xué)問題以及相應(yīng)的解決辦法。
在摩擦副表面經(jīng)常出現(xiàn)不同的失效現(xiàn)象，需要通過以下辦法對其進(jìn)行：
（1）可以采用表面強(qiáng)化或表面硬化，如表面淬火、化學(xué)熱處理（表面合金化、表面冶金）、電鍍、噴涂、表面超硬覆蓋、堆焊、電火花表面強(qiáng)化、激光處理、電子束處理及離子注入等。
（2）表面潤滑處理，如滲硫、磷化、氮化、氧化、表面軟金屬膜等。
（3）復(fù)合處理，如淬火和滲硫、滲碳淬火和滲硫、滲氮和滲硫、軟氮化和滲硫、氮氧共滲、硫氮共滲、氰硫共滲及含硫的多元共滲等。
目前，對流體潤滑理論、彈性流體動(dòng)壓潤滑理論、部分彈性流體動(dòng)壓潤滑理論以及邊界潤滑問題的研究工作已取得較大的進(jìn)展，研究成果已在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
為了減少摩擦功損耗和降低表面磨損，提高材料的潤滑性能，選用適當(dāng)?shù)臐櫥牧霞疤砑觿┦顷P(guān)鍵。目前已研制出一系列可提高潤滑性能的新型潤滑材料與添加劑。
隨著機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度、機(jī)械設(shè)備復(fù)雜程度的不斷提高，人們對設(shè)備的壽命、可靠性與安全性的要求也不斷提高。個(gè)別零件的磨損失效有時(shí)會(huì)導(dǎo)致整機(jī)的失效，甚至全生產(chǎn)線停工，必定會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，實(shí)行機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，即可對機(jī)械設(shè)備使用過程中可能發(fā)生的故障進(jìn)行診斷和早期識(shí)別，以采取各種有效措施，避免由于個(gè)別零件的磨損失效而導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備或整條自動(dòng)生產(chǎn)線停工而帶來的巨大損失。
……
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