摩擦学原理

出版者:清华大学出版社有限公司

作者:温诗铸

页数:450

出版时间:2008-9

价格:58.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302179467

具体描述

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十分密切。

摩擦学的研究对于国民经济具有重要意义。据估计，全世界大约有1/2~1/3的能源以各种形式消耗在摩擦上。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、改善润滑性能已成为节约能源和原材料、缩短维修时间的重要措施。同时，摩擦学对于提高产品质量、延长机械设备的使用寿命和增加可靠性也有重要作用。由于摩擦学对工农业生产和人民生活的巨大影响，因而引起世界各国的普遍重视，成为近三十年来迅速发展的技术学科，并得到日益广泛的应用。

摩擦学问题中各种因素往往错综复杂，涉及多门学科，例如，流体力学、固体力学、流变学、热物理、应用数学、材料科学、物理化学，以及化学和物理学等内容。因此多学科的综合分析是摩擦学研究的显著特点。

由于摩擦学现象发生在表面层，影响因素繁多，这就使得理论分析和实验研究都较为困难，因而理论与实验研究的相互促进和补充是摩擦学研究的另一个特点。随着理论研究的日益深入和科学技术日益先进，目前摩擦学研究方法的发展趋势正由宏观进入微观； 由定性进入定量； 由静态进入动态； 以及由单一学科角度的分析进入多学科的综合研究。

目前已经有各种有关摩擦学的书籍出版，但大都偏重于介绍摩擦学的部分领域。本书试图全面地阐述摩擦学整个领域的基本理论与应用，以使读者获得较系统的知识和了解本学科的全貌。全书共计25章，可以分为3部分： 第1~10章介绍流体润滑理论； 第11~18章论及弹性流体动压润滑与边界润滑理论； 第19~25章阐述摩擦与磨损问题。

本书试图尽可能地介绍摩擦学最新的研究领域和发展趋势。关于本学科的经典内容，凡属基础理论，也都力求陈述清楚。

本书是在参阅大量专业文献，总结我们自己多年来的科学研究和教学经验的基础上编写而成。它是一本适合研究生和大学生使用的教学参考书，亦可供从事摩擦学研究和设计的工程技术人员使用。

由于摩擦学涉及的范围较广，而本书的篇幅有限，因此，在取材和论述方面必然存在不少缺点，敬请广大读者提出批评指正。

在本书编写过程中，得到清华大学摩擦学研究所的同事和研究生的热情支持和帮助，在此对他们表示真诚的感谢。

作者简介

温诗铸，清华大学精密仪器与机械学系教授。1932年乍于江两省丰城市。1955年毕业干清华大学机械制造系后留校任教，历征机做设计教研室主任、摩擦学研究室丰仟、摩擦学国家再点实验事主任。长期从事机械设计与理论专业的教学和研究，出版《摩擦学原理》、《摩擦学原理（第2版）》、《 耐磨损设计》、《弹性流体动力润滑》、《纳米摩擦学》等5部著作，发表学术沦文500余篇。获国家自然科学奖二等奖，国家技术发叫奖三等奖，全国优秀科技图书奖一、二等奖，以及省部级科技进步奖等共19项。1999年被选为中国科学院院士，2002印获得何粱何利基金科学与技术进步奖。

黄平，华南理工大学机械工程学院教授。1957年生千黑龙汀省齐齐哈尔市。1989年牛业于清华在学工程力学系，获博士学位。曾征清华大学摩擦学国家重点实验室工作，任中心实验室主任。现任华南理工大学机械设计及理沦研究所昕长，国家级实验教学示范中心主任。长期从事饥械设计与理论专业的教学和研究，出版《机械零件及机构常用图册》、《机械设计基础》、《机械设计》以及《摩擦学原理（第2片版）》等教材和著作4部，发表学术论文100余篇。获国家自然科学奖、国家技术发明奖三等奖以及省部级科技进步奖等共7项。

目录信息

第1篇 润滑理论与润滑设计
第1章 润滑膜特性
1.1 润滑状态
1.2 润滑油的密度
1.3 流体的黏度
1.4 非牛顿特性
1.5 润滑剂的湿润性
1.6 黏度的测量与换算
参考文献
第2章 流体润滑理论基础
2.1 雷诺方程
2.2 流体动压润滑
2.3 接触问题的弹性力学基础
2.4 弹性流体动压润滑（入口分析）
2.5 润滑脂的润滑
2.6 润滑状态图
参考文献
第3章 润滑计算的数值解法
3.1 雷诺方程的数值解法
3.2 能量方程的数值解法
3.3 弹性流体动压润滑数值解法
3.4 多重网格法求解润滑问题
参考文献
第4章 典型机械零件的润滑设计
4.1 滑块与止推轴承
4.2 径向滑动轴承
4.3 静压轴承
4.4 挤压轴承
4.5 动载轴承
4.6 气体轴承
4.7 滚动轴承
4.8 齿轮润滑
4.9 凸轮润滑
参考文献
第5章 特殊流体介质润滑
5.1 磁流体润滑
5.2 微极流体润滑
5.3 液晶润滑
5.4 水薄膜润滑中的双电层效应
参考文献
第6章 润滑状态转化与纳米级薄膜润滑
6.1 润滑状态转化
6.2 纳米液体薄膜润滑
6.3 纳米薄膜润滑数值分析
6.4 纳米气体薄膜润滑
参考文献
第7章 边界润滑与添加剂
7.1 边界润滑及其类型
7.2 边界润滑的理论
7.3 润滑油的添加剂
参考文献
第8章 润滑失效与混合润滑
8.1 粗糙度及材料黏弹性对润滑失效的影响
8.2 流体极限剪应力对润滑失效的影响
8.3 温度效应对润滑失效的影响
8.4 混合润滑状态
参考文献
第2篇 摩擦磨损机理与控制
第9章 表面形态与表面接触
9.1 表面形貌参数
9.2 表面形貌的统计参数
9.3 表层结构与表面性质
9.4 粗糙表面的接触
参考文献
第10章 固体摩擦与控制
10.1 摩擦的基本特性
10.2 宏观摩擦理论
10.3 微观摩擦理论
10.4 滑动摩擦
10.5 滚动摩擦
10.6 摩擦的其他问题与摩擦控制
参考文献
第11章 磨损特征与机理
11.1 磨损的分类
11.2 磨粒磨损
11.3 黏着磨损
11.4 疲劳磨损
11.5 腐蚀磨损
参考文献
第12章 宏观磨损规律与磨损理论
12.1 摩擦副材料
12.2 磨损过程曲线
12.3 表面品质与磨损
12.4 黏着磨损理论
12.5 能量磨损理论
12.6 剥层理论与疲劳磨损理论
12.7 磨损计算
参考文献
第13章 抗磨损设计与表面涂层
13.1 润滑剂与添加剂选择
13.2 摩擦副材料选配原则
13.3 表面涂层
13.4 涂层性能测试
参考文献
第14章 摩擦学实验与状态检测
14.1 摩擦学实验方法与装置
14.2 磨损量的测量
14.3 摩擦表面形态分析
14.4 磨损状态检测
14.5 磨损失效分析
参考文献
第3篇 应用摩擦学
第15章 微观摩擦学
15.1 微观摩擦
15.2 微接触与黏着现象
15.3 微观磨损
15.4 分子膜与边界润滑
参考文献
第16章 金属成形摩擦学
16.1 成形中的力学基础
16.2 锻造摩擦学
16.3 拉拔摩擦学
16.4 轧制摩擦学
参考文献
第17章 生物摩擦学
17.1 生物软组织的力学基础
17.2 关节润滑液的特性
17.3 人和动物关节的润滑
17.4 人工关节的摩擦与磨损
17.5 其他生物摩擦研究
参考文献
第18章 空间摩擦学
18.1 空间机构与空间摩擦学的特点
18.2 空间摩擦学性能分析
18.3 空间润滑剂
18.4 空间润滑特性
18.5 加速寿命试验及其装置
参考文献
索引
· · · · · · (收起)

用户评价

这本书的视角非常独特，它没有将关注点完全局限在传统的金属摩擦对上，而是花费了相当大的篇幅去探讨软物质和生物界面上的相互作用规律。这对我所在的可穿戴设备领域产生了直接的启发。作者通过对皮肤与新型弹性体材料之间在低速、低压条件下的粘附和滑动特性的深入剖析，揭示了一些传统硬接触理论无法解释的现象。特别是关于表面能与动态润湿性在生物相容性界面上的耦合效应分析，构建了一个全新的分析框架。这种跳出现有学科边界的勇气和能力，是这本书最宝贵的财富。此外，书中对于“环境影响”这一变量的量化处理也令人印象深刻，它不再将环境因素视为干扰项，而是将其纳入模型的核心变量进行分析，这对于我们设计需要在复杂环境（如潮湿或高盐度环境）下长期工作的装置具有极高的指导意义。这本书不仅是一本科学著作，更像是一份对未来材料界面科学研究的行动纲领。

我抱着极大的期待开始阅读这本著作，但坦率地说，在某些章节的阅读体验上，我发现了一定的挑战性。这本书的理论深度毋庸置疑，它将许多前沿的物理化学原理融入到工程力学框架之中，这使得它在严谨性上达到了极高的水准。然而，对于我这种并非专业从事该领域核心研究的工程师来说，部分推导过程显得过于跳跃和密集。例如，在讨论薄膜沉积过程如何影响界面粘附力时，作者似乎默认读者已经完全掌握了量子力学在表面吸附理论中的应用细节，使得中间步骤的逻辑衔接略显模糊。我不得不频繁地查阅其他基础热力学和固体物理的参考书来填补理解上的空白。虽然这从侧面说明了原著内容的密度，但对于提升该领域普及度而言，适当增加一些背景知识的铺垫或许会更具包容性。不过，书后附带的参考文献列表是极其详尽和权威的，这为有志于深入钻研的读者指明了清晰的进阶路径，这是其不可替代的价值所在。

这本书的装帧设计着实吸引人，封面那种深沉的墨蓝色调，配上烫金的字体，一下子就流露出来一种严谨又不失厚重的学术气质。我是在一家独立书店偶然翻到的，那种纸张的触感和油墨的清香，让人忍不住想把它捧回家。内容上，我主要关注的是它在材料科学交叉领域的一些论述。比如，它对新型复合材料表面微观形貌与宏观摩擦行为之间关系的探讨，简直是教科书级别的梳理。作者在阐述这些复杂概念时，并没有一味地堆砌公式，而是通过大量的工程实例来印证理论，这一点非常接地气。我记得其中有一章专门分析了极端工况下的润滑失效机制，那种对温度、压力和介质影响的精细化建模，让人对传统认知有了颠覆性的理解。尤其值得称道的是，书中对先进测量技术的应用，比如原子力显微镜在解析接触表面形貌时的应用，图文并茂，极大地降低了理解门槛。总的来说，这本书的出版，无疑为该领域的研究人员提供了一个扎实可靠的理论和技术参考平台，不仅仅是知识的堆砌，更是一种系统性的思维引导。

这本书给我最大的震撼在于其跨学科的整合能力。我原本以为这只是一本偏向机械设计层面的专著，但深入阅读后才发现，它巧妙地将流体力学、表面化学乃至生物医学工程中的一些概念引入进来，构建了一个更为宏大的分析体系。我尤其欣赏作者对“智能表面”这一未来趋势的展望和分析。书中关于自修复涂层在降低设备维护成本方面的潜力进行了细致的论证，并结合了最新的高分子材料合成技术进行了展望。这种前瞻性，使得这本书不仅仅是回顾历史和总结现状，更是指明了未来的研究方向。此外，书中对于数据分析和计算模拟方法的运用也值得称赞。它不仅仅描述了现象，更试图建立起可量化的预测模型，特别是关于接触面积的实时估算方法，如果能应用到我们正在进行的高速运转设备状态监测中，无疑会带来革命性的改进。整体来看，它成功地将基础科学的深度和工程应用的广度完美地结合在了一起。

当我翻开这本书时，首先映入眼帘的是那些清晰、精确的工程图解。很多理论性的描述，在缺乏可视化辅助的情况下，总是让人感到抽象难懂，但这本书在这方面做得非常出色。比如，对于不同载荷条件下，接触斑点的演化路径分析，配上的那些高分辨率的截面图和三维渲染图，简直是艺术品级别的展示。这极大地帮助我理解了“微观粗糙度如何影响宏观失效”这一核心命题。阅读体验上，作者的行文风格非常沉稳，没有花哨的辞藻，一切都围绕着“准确”二字。每一个实验数据点的引用，都附带着详细的实验条件描述，这让作为应用研究人员的我，能够更有信心地去复现或参考这些成果。唯一略感遗憾的是，由于篇幅限制，一些在国际顶级期刊上发表的最新动态，可能只有简略提及，如果能有更深入的案例分析部分来补充这些新兴技术，那就更加完美了。但总的来说，这是一部值得反复研读的工具书。