《摩擦学原理及应用》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME06098 Code: ME06098课程名称：摩擦学原理及应用 Course Title: Principle and Application of Tribology课程类别：专业选修 Course category: Elective Courses in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：摩擦学原理及应用为机械类与近机类专业学生开设的专业基础

2、课。课程主要研究本专业中机械零部件、工程材料与结构的摩擦磨损与润滑原理及其应用。教师通过该课程的教学，使学生掌握常见机电设备、工程材料与结构摩擦学设计理论、方法及工程应用技术，培养学生树立正确的设计思路，使学生具备基本的摩擦学设计能力。Course description: This course introduces the principles and applications of friction, wear, lubrication for machine elements, engineering materials and structures. Goals of this co

3、urse are as follows:(1)To grasp the design theories and methods of friction, wear, lubrication. (2)To cultivate friction design thoughts and techniques. (3)To train the basic friction design ability. 课程内容课程教学目标本课程的目标在于培养学生摩擦学领域的基本理论、基本知识和基本技能，提高综合运用本课程和先修课程所学的有关知识与技能，结合各种实践性教学环节进行工程人员必要的基本训练，为顺利地过渡到

4、学习有关专业课及进行专业产品设计和创新设计打下初步基础。本课程的开设，适应现代机械的高可靠性、高性能、高精密、长寿命发展，对于节约资源、实现可持续发展具有积极的意义。通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1具有解决复杂机械工程问题所需的摩擦学基础知识及其应用能力。（毕业要求1.3）2通过分析复杂机械工程问题中摩擦的影响，论证解决方案的可行性和合理性，并获得有效结论。（毕业要求2.3）3能够基于正确的摩擦学原理，采用合适的科学与技术方法，针对复杂机械系统中与摩擦有关的问题，提出并确定研究路线，设计实验方案。（毕业要求4.1）4能正确评价针对复杂机械工程问题的工程实践对环境污染、摩擦引起的能源消耗

5、、及社会可持续发展的影响。（毕业要求7.2）5了解摩擦学领域的最新理论、技术和国际前沿发展动态，掌握自主学习的方法，了解拓展知识和能力的途径，不断拓展和更新自身的知识结构，适应个人或职业发展的需求。（毕业要求12.2）基本教学内容本课程主要包含摩擦学概述，摩擦磨损与润滑理论，新型摩擦学和工业摩擦学等部分。具体包括了固体表面的特征、固体摩擦与材料的摩擦特性、磨损机理及其测试方法、润滑原理与常见润滑剂、摩擦学中的测试技术、微纳米摩擦学与生物生态摩擦学、工业摩擦学等十章内容。每个章节的教学要求、教学内容、重点与难点及学时分配如下。第一章、绪论教学目的与要求：了解摩擦学的发展历程及其在工业中的应用。（

6、对应毕业要求1.3、2.3和7.2）教学重点：摩擦学的发展历程及在工业中的应用。教学难点：摩擦学的工业应用。教学内容：摩擦学的发展历史；摩擦学在工业中的应用。学时分配：2学时。第二章、固体表面的特征教学目的与要求：了解表面形貌的基本特征，掌握各表面形貌参数及测量方法，掌握粗糙表面的接触机理。（对应毕业要求1.3）教学重点：掌握固体表面的特性参数与粗糙表面间的接触机理。教学难点：粗糙表面的接触机理教学内容： 表面的基本特性；表面粗糙度及测量方法（实验）；粗糙表面的接触。学时分配：2学时第三章、固体摩擦原理与设计教学目的与要求：了解材料的摩擦特性，掌握固体接触的滑动和滚动摩擦机理。掌握滚动和滑动摩

7、擦副的性能要求和摩擦副材料的选用。（对应毕业要求1.3和4.1）教学重点：掌握固体接触的摩擦机理和摩擦副材料的选用。教学难点：滚动摩擦机理。教学内容：滑动摩擦机理，滚动摩擦机理，滑动摩擦副材料的设计及选用，滚动摩擦副材料的设计及选用。学时分配：4学时第四章、磨损原理与计算教学目的与要求：掌握磨损机理、磨损过程曲线和磨损计算，掌握磨损规律在设计中的应用，了解各种耐磨材料的性能。（对应毕业要求1.3和4.1）教学重点：掌握磨损机理及其在在设计中的应用。教学难点：常用磨损测试方法（实验）教学内容：磨损机理；磨损规律；磨损测试；各种耐磨材料学时分配：4学时第五章、润滑材料教学目的与要求：了解常用润滑剂

8、的理化性质、性能指标以及润滑材料的选用。（对应毕业要求1.3和2.3）教学重点： 液体润滑剂的性质及选用，润滑脂的主要性能指标及选用。教学难点： 液体润滑剂的性质及选用。教学内容： 液体润滑剂；润滑脂；固体润滑剂；气体润滑剂。学时分配：2学时第六章、流体润滑原理教学目的与要求：了解流体润滑机理，润滑膜流变特性，流体静压润滑，边界润滑理论及应用；掌握粘性流动与雷诺方程，流体动压润滑与弹性流体动压润滑。（对应毕业要求1.3和4.1）教学重点：流体润滑机理，弹性流体动压润滑理论及应用。教学难点：粘性流体雷诺方程，弹性流体动压润滑。教学内容：流体润滑机理，粘性流动与雷诺方程，流体动压润滑理论及应用；流

9、体静压润滑；弹性流体动压润滑及边界润滑的理论及应用。学时分配：4学时第七章、工业摩擦学教学目的与要求：了解常见的机械摩擦副，微机电系统，材料加工和工业领域的摩擦学问题，了解常用的抗磨损设计方法。（对应毕业要求2.3、4.1和7.2）教学重点：了解工业摩擦学问题。教学难点：机械摩擦副的润滑设计。教学内容：常见机械摩擦副的润滑设计；微机电系统的摩擦学问题；材料加工的摩擦学问题；工业领域的摩擦学问题。学时分配：2学时第八章 摩擦学测试技术教学目的与要求：了解摩擦磨损试验机的类型，掌握摩擦力矩的测量方法、磨损量的测量方法、摩擦温度测量方法和磨损表面的测量方法；了解摩擦学试验设计方法。（对应毕业要求2.

10、3和4.1）教学重点：摩擦力矩的测量方法，磨损量的测量方法，摩擦温度测量方法和磨损表面的测量方法。教学难点：摩擦力矩的测量，磨损量的测量，摩擦温度测量和磨损表面的测量。教学内容：摩擦磨损试验机的类型，摩擦力矩的测量方法，磨损量的测量方法，摩擦温度测量方法，磨损表面的测量方法，摩擦学试验设计方法。学时分配：2学时第九章 摩擦学中的表面工程教学目的与要求：了解表面工程与摩擦学的关系，掌握表面改性和表面涂层的设计方法。（对应毕业要求2.3和4.1）教学重点：表面改性和表面涂层的设计方法。教学难点：表面改性和表面涂层的设计。教学内容：表面工程与摩擦学的关系，表面改性和表面涂层的设计方法，表面工程设计案

11、例。学时分配：2学时第十章、摩擦学前沿与发展教学目的与要求：了解空间摩擦学、微纳米摩擦学、生物和生态摩擦学的基础理论与方法。（对应毕业要求7.2和12.2）教学重点：空间摩擦学，微纳米摩擦学，生物和生态摩擦学的基础理论与方法。教学难点：先进摩擦学的计算方法与测试技术。教学内容：空间摩擦学、微纳米摩擦学、生物和生态摩擦学的基础理论与方法。学时分配：2学时考核方式本课程考核采用开卷考试的形式综合成绩占比：（1）考勤与讨论课成绩： 20%；（2）作业与实验成绩： 30%；（3）期末考试成绩（开卷）： 50%。教材及参考书教 材：邱明, 钱亚明. 摩擦学原理与设计M. 北京：国防工业出版社，2013参考书：1 黄平. 摩擦学教程M. 北京：高等教育出版社，20082 刘正林. 摩擦学原理M. 北京：高等教育出版社，20093 温诗铸，黄平. 摩擦学原理（第二版）M. 北京：清华大学出版社，20034 （德）瓦伦丁 L. 波波夫. 接触力学与摩擦学的原理及其应用（李强，雒建斌译）M. 北京：清华大学出版社，20115 （荷）Anton von Beek. 现代机械工程设计全寿命周期性能与可靠性（刘传军译）M. 北京：清华大学出版社，20106 （美）B.布尚. 摩擦学导论（葛世荣译）