摩擦学 教学大纲

1、摩擦学一、课程说明课程编号：080113Z10课程名称：摩擦学/ Tribology课程类别：专业选修课学时与学分： 32/2 （其中实验学时：6 ）先修课程要求：工程材料学、机械原理、机械设计，工程图学、工程热力学适应专业：机械工程.参考教材：1 邱明,钱亚明.摩擦学原理与设计. 国防工业出版社，2014.2 刘佐民.摩擦学理论与设计.武汉理工大学出版社， 19973 张嗣伟.基础摩擦学.石油大学出版社, 2003.4 全永昕.工程摩擦学浙江大学出版社，2015.5 温诗铸,黄平.摩擦学原理（第二版）清华大学出版社，2002.6 黄平摩擦学教程.高等教育出版社，2008.二、课程设置的目的意

2、义本课程是为机械工程专业设立的拓展知识体系的专业选修课，课程的设置目的是让学生通过学习摩擦学这门交叉学科的课程，了解机械设计与制造中的摩擦问题，将摩擦学与机械设计与制造联系起来，构建机械工程中有关摩擦、磨损、润滑的的知识体系，建立机械设计与制造过程中减摩抗磨、节能降耗的一体化意识，结合本专业的“机械工程”方向的要求，既关注机械设备、构件与零件的强度与刚度的问题，也关注机械运行过程摩擦、磨损与润滑的问题，不仅有利于更新升级现有机械设备，又有利于创新性的开发新的机械设备，扩展专业知识领域，为学生从事专业工作奠定摩擦学的理论基础。三、课程的基本要求1、了解摩擦学的基本概念、研究内容、研究对象及其发展

3、过程。2、掌握固体表面基础理论：固体表面的特性与结构，固体表面的几何特性，固体表面的物理化学特性和固体表面的接触力学3、掌握摩擦理论：摩擦定律，现代摩擦理论和影响摩擦的因素，减摩材料。4、掌握磨损原理及其计算：磨损的类型、磨损机理及影响因素，磨损计算方法。5、熟悉多种润滑材料的结构及性能：润滑油、润滑脂、和固体润滑材料的种类、性能及其应用。6、掌握多种润滑理论：流体润滑理论，弹性流体润滑理论，边界润滑理论。7、了解摩擦、磨损测试技术和固体表面分析技术。知识：掌握摩擦学的基本概念、研究内容、研究对象及其发展过程，固体表面的特性与结构，固体表面的物理化学特性，固体表面的接触力学；经典摩擦定律，现代

4、摩擦理论和影响摩擦的因素，减摩材料；磨损的类型、磨损机理及影响因素，磨损计算方法；润滑油、润滑脂和固体润滑材料的种类、性能及其应用；流体润滑理论，弹性流体润滑理论，边界润滑理论及其应用等知识，建立摩擦学设计的基本思维方式，形成机械设计摩擦磨损润滑的基本知识结构体系。能力：将摩擦学的知识用于解决机械设计、制造和维护保养的工程问题，针对具体工况条件，分析摩擦副的摩擦、磨损特点，合理选用减摩抗磨材料及其润滑方式和润滑材料，培养解决复杂工程问题的能力；初步掌握“控制摩擦、减轻磨损、改善润滑”的主要方法，掌握摩擦学的基本测试技术，针对具体问题提出有效的解决方案，提高机械工程研究、设计的工作能力。 素质：

5、通过课程中的分析讨论、辩论来培养学生沟通交流素质，建立摩擦学理论、设计到应用的思维模式，提升理解机械工程设计及制造的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展的素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践第1章绪论1摩擦学起源、内容和发展动向讲述研究发展历程、研究及研究方法摩擦学起源、研究 内容用著名人物史事讲述摩擦学的发展过程，用统计数据结合现状讲解摩擦学的重要意义和研究内容。第2章固体表面5介绍固体表面的形貌特征、性质和表面接触2表面组成及性质，表面几何形貌的表

6、征方法。接触力学，表面接触，塑性变形判据。表面物理化学特性、表面轮廓的表征、接触力学和表面接触变形。教学思路：由固体表面宏微观形貌引入表面几何表征方法和接触力学变形模型，通过表面物理化学突出固体表面的结构和性质的特点。教学模式：课前导学、课程讲授、课堂提问、作业与实验教学相 结合。第3章摩擦原理4滑动和滚动摩擦原理及其影响因素、减摩材料摩擦分类及其库伦摩擦定理，简单摩擦理论、着黏摩擦理论、滚动摩擦机理粘着摩擦原理、滚动磨折机理和影响磨擦因素教学思路：由经典摩擦定律讲解其不足之处，重点介绍现代摩擦理论和影响摩擦的因素和新型减摩材料。教学模式：课前导学、采用PPT课程讲授、课堂提问与讨论、作业相结

7、合第4章磨损原理4基本概念、磨损机理、磨损计算和设计及耐磨材料磨损机理、磨损计算和设计五种磨损机理及影响因素、 抗磨设计计算教学思路：先讲解磨损的基本概念和磨损参数，突出磨损原理和磨损计算方法。教学模式：课前导学、采用PPT课程讲授、课堂提问与讨论、作业相结合第5章润滑材料4基本概念，液体润滑材料、润滑脂、固体润滑剂和气体润 滑剂2润滑油和润滑脂的类型、性能及合理选用、固体润滑材料的类型结构和性能润滑油的性质及应用，合理选用润滑脂的原则及固体润滑材料特点教学思路：先讲解润滑材料的类型，突出润滑油性能指标和应用，并简述其它润滑剂。教学模式：课前导学、采用PPT课程讲授、视频材料、课堂提问与讨论、

8、作业相结合。第6章流体膜润滑理论4润滑状态、流体动静压润滑理论及滑动轴承的设计计算润滑状态判据、过渡，流体润滑的基本理论、推力轴承的设计计算、静压润滑理论及计算润滑状态过理论，雷诺方程的简化、推力承轴的设计计算。教学思路：先讲解润滑状态及其摩擦特点，再讲解流体润滑理论，突出轴承的润滑理论及其设计计算。教学模式：课前导学、采用PPT课程讲授、视频材料、课堂提问与讨论、作业相结合第7章弹性流体动压润滑理论和边界润滑理论4弹性流动压润滑理论，边界润滑膜的性能、形成机理及影响润滑因素。弹性流体动压润滑方程计算及应用，边界润滑膜的形成机理及其减摩作用。弹流方程的求解、Dowson方程弹性流体动压方程的计

9、算，边界润滑膜的性质及减摩 机理教学思路：由流体润滑理论引入弹性流体润滑理论，突出典型摩擦副的润滑计算，通过表面化学突出边界润滑形成机理及减摩效应。教学模式：课前导学、采用PPT课程讲授、视频材料、课堂提问、讨论与作业相结合第8章摩擦学测试技术4摩擦磨损试验机的分类、用途和使用方法，摩擦温度、表面形貌的测量方法2摩擦磨损试验机的原理、结构和用途，摩擦温度和表面结构的测量方法及仪器摩擦磨损试验的原理、结构，表面形貌仪的测试原理教学思路：讲解摩擦学和参数的主要方法和主要测试仪器的结构和功能。教学模式：课前导学、采用PPT课程讲授、课堂提问讨论、作业与实验相结合考试2合计32五、实验内容与要求：实验

10、名称实验内容学时基本要求液体界面性能测量1. 掌握界面张力的测量原理；利用界面张力仪测定水、润滑油的表面张力，及油水界面张力。2测试不同性质的液体在不同固体表面的接触角，了解固体表面性质对液体润湿的影响。2掌握表面张力和表面接触测量仪的测量原理、结构和方法；了解不同液体的表面特性及液体在固体表面上的铺展和润湿。润滑剂理化性能的测定测量两种润滑剂的运动粘度和开口闪点测定。2掌握润滑剂的理化性能常用测试方法和技术。润滑剂的摩擦磨损实验1.测量一种润滑油的最大无卡咬负荷（油膜强度）、抗磨性能、摩擦系数。2.测量基础油，5wt%油性剂+基础油、5wt%极压剂+基础油等三个油样的最大无卡咬负荷。2了解四球磨损试验机的基本结构；掌握润滑剂油膜强度、抗磨性能和摩擦系数的测试方法。了解常用润滑油的摩擦学性能及减摩抗磨添加剂的作用。六、考核方式教学过程中采取讲授、讨论、分析、大型作业、课前导学的方式进行，注重过程考核，考核方式包括