Key  Words:Joint friction; Friction monitoring; Temperature; The coefficient of friction

目录

摘要。Ⅰ

Abstract。。Ⅱ

1。绪论1

    1。1引言1

    1。2摩擦热监测方法的国内外研究现状。。。。3

    1。3研究目的及其意义。。。4

    1。4研究内容。5

1。5本章小结。6

2。基于摩擦界面测温的试验装置设计。。。。7

    2。1实验系统及测试仪器设备。。7

    2。2热电偶测温的介绍。。10

    2。3热电偶的布置。15

2。4本章小结16

3。 摩擦热对人工关节材料摩擦系数影响的理论计算17

    3。1已有研究给出的人工关节摩擦系数估算公式17

    3。2人工关节材料力学性能σ/E与温度T的关系18

    3。3理论估算结果与分析20

3。4结论。。。。20

4。 摩擦热对摩擦系数和磨损影响的实验概述。21

    4。1实验的主要内容。。。。21

    4。2实验原理21

    4。3本章小结24

5 。 摩擦热对摩擦系数和磨损影响实验结果及分析。。25

    5。1实验样品的制备及材料成分。。。。25

    5。2实验参数25

5。3实验结果及讨论。。。。26

5。4基于实验结果的理论计算公式修正。。28

    5。5估算结果与实验结果对比。36

6  结论与展望。。37

致谢。38

参考文献。。39

1。绪论

1。1引言

从很早的时候人们就注意到了温度现象，从本质上看，温度体现的是人们想要对能够感受到的冷、热的感觉赋予大小的愿望。伽利略(1592年)是最早开展这方面的研究的。他设计了一种仪器，可以凭借仪器上的刻度读出被测物的温度大小。他设计的这类仪器就是所谓的测温器，使用这些仪器被认为能够有效地反映出物质“热的程度”[1]。如今已经历经四个世纪了，我们发现：和过去相比测温技术确实有了很大的改变，无论是测温范围还是精确度都有很大的提高，不过在一些特殊的场合，比如在摩擦磨损领域内，由于摩擦接触区的空间结构限制，很难准确测温，以致不能够准确认识摩擦副在摩擦过程中摩擦性能变化的规律，所以该技术仍需要被深入研究。

温度是七大基本物理量之一，是实际运用中的主要技术指标。为了增加对温度的认识下面介绍几个有关温度的概念。稳态温度：不随时间改变的温度被称为稳态温度；瞬态温度：和时间变化紧密相关的温度被称为瞬态温度。随着研究的深入，研究者们变得更为关注瞬态温度，对它的认识也变得越来越深刻。在摩擦学领域，研究者对摩擦副产生的摩擦热以及温度的变化非常地重视。在实际的工作过程中，摩擦副产生的摩擦热往往会改变摩擦副摩擦材料的摩擦性能。摩擦热及其温升会对摩擦材料的力学性能有相当广泛的影响，比如对弹性模量和抗拉强度，进而改变摩擦副的摩擦状态。

可以这样说，摩擦副产生的摩擦热及其引起的温度变化和摩擦副的属性紧密相关，比如正压力，滑动相对速度，摩擦系数，以及摩擦副材料的热物理属性等。

    接下来特别介绍下摩擦热的影响。

    当在没有润滑剂的作用下，即干摩擦的状态下，摩擦副的接触表面上由于表面的不光滑，微凸体之间就会产生作用力，这样摩擦力做功就会转化为摩擦热。