摩擦學(xué)是研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、潤滑和磨損,以及三者關(guān)系的一門邊緣學(xué)科。15世紀(jì),意大利的列奧納多·達(dá)芬奇把摩擦學(xué)引入理論研究的途徑。1785年,法國C.庫侖用機(jī)械嚙合概念解釋摩擦,提出摩擦理論。此后,摩擦學(xué)的理論和實(shí)踐不斷發(fā)展。
人類對(duì)摩擦現(xiàn)象認(rèn)識(shí)很早,史前人類已知鉆木取火?!对娊?jīng)》中談到,春秋時(shí)期已較普遍地應(yīng)用動(dòng)物脂肪來潤滑車軸。應(yīng)用礦物油作潤滑劑的記載最早見于西晉張華所著《博物志》。書中提到酒泉延壽和高奴有石油,并且用于"膏車及水碓甚佳"。古埃及的金字塔在建筑過程中就巧妙地運(yùn)用了摩擦學(xué),當(dāng)時(shí)的工匠用木頭做成的滑橇和繩子搬運(yùn)巨大的石塊,節(jié)省了很多人力物力。
摩擦學(xué)的應(yīng)用非常廣泛。我們使用的能源大約有1/3~1/2消耗于摩擦。如果能夠減少無用的摩擦消耗,便可大量節(jié)約能源。機(jī)械零件大部分是由于磨損超過限度而報(bào)廢和更換的,如果能控制和減少磨損,則既減少設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用,又能節(jié)省制造零件及其所需材料的費(fèi)用。比如,下過雨雪之后,很多車輛出門都要帶上防滑鏈。因?yàn)榇蠹叶贾馈坝暄┻^后路面變得十分光滑”。在外界條件相同的情況下,潮濕輪胎與潮濕路面的摩擦系數(shù)僅僅約為干燥輪胎與干燥路面的摩擦系數(shù)的1/5。再比如,我們?cè)诒献呗芬⌒囊硪恚访嫔蠀s能行動(dòng)自如,行走的人沒有改變,可是與我們接觸的另一面(冰面,路面)改變了,摩擦系數(shù)也隨之而改變。
摩擦學(xué)研究的對(duì)象很廣泛,在機(jī)械工程中主要包括:①動(dòng)、靜摩擦,如滑動(dòng)軸承、齒輪傳動(dòng)、螺紋聯(lián)接、電氣觸頭和磁帶錄音頭等;②零件表面受工作介質(zhì)摩擦或碰撞、沖擊,如犁鏵和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪等;③機(jī)械制造工藝的摩擦學(xué)問題,如金屬成形加工、切削加工和超精加工等;④彈性體摩擦,如汽車輪胎與路面的摩擦、彈性密封的動(dòng)力滲漏等;⑤特殊工況條件下的摩擦學(xué)問題。在音樂和體育以及人們?nèi)粘I钪幸泊嬖诖罅康哪Σ翆W(xué)問題。