1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1课题研究背景、意义

随着工业尤其是制造业的发展，摩擦学知识及技术得到了越来越高的重视。据2006年中国工程院对中国八个领域的一项调查，如果正确运用摩擦学的相关知识，可以节约3270亿元人民币，相当于我国当年gdp总量的1．55％^【1】。滑动摩擦过程中，因摩擦所消耗的机械能约有85％～95％转化为热能^【2，3】。摩擦热在接触界面及其亚表面产生，导致接触界面出现显著温升；同时，热量向四周传导并形成一个非均匀，非稳定的温度场^[4]。这种高温及温度梯度会对摩擦副的摩擦学性能带来巨大的影响，例如构成摩擦副的材料会因此产生热疲劳裂纹、塑性变形、晶体化^【5-7】，以及导致润滑剂的性能蜕化等，这种高温及温度梯度在相当大的程度上决定了机械零部件的稳定性和使用寿命。因此，研究并掌握摩擦温度场(尤其是滑动接触界面)变化规律与摩擦副摩擦学特性之间的关系至关重要。滑动摩擦热效应及其温度场受到载荷、滑动速度、摩擦力、表面形貌、摩擦副材料的属性、润滑条件以及摩擦副结构等因素的综合影响^【8】。由于试样盘在工作过程中处于运动状态，且互相接触，因此无论使用接触式或非接触式：都很难准确测量接触界面的温度；而常用的数值计算方法将摩擦热流作为边界条件引入模型，需要进行大量的简化和假设，因而很难获得精度较高的瞬态温度场。因此，如何获取滑动摩擦接触界面瞬态温度场是摩擦学领域研究的重点和难点。

摩擦热主要来自于摩擦接触界面表层及其亚表层材料的塑性及粘弹性形变。物体实际表面并不是完全光滑的，摩擦副两表面的接触实际上是很多微凸体间的接触(尤其在接触应力并不是很高的情况下)，摩擦产生的热通过这些接触点向两构件传导。为了评估摩擦热及其温度场对摩擦学性能的影响，通常使用闪温、体积平均温度和温度梯度等参数表征。目前，获取摩擦温度场主要依靠直接或间接测量、数值计算及结合测量数据的数值计算等方法。其中，由于闪温的特殊性质，以现有的技术很难测得，一般只能通过计算获得。本文研究主要涉及体积平均温度和温度梯度两个参数。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

设计一种滑动摩擦表面温度测试系统，针对滑动摩擦表面的特殊情况，选择51单片机和温度传感器，编写上位机软件来实时监控摩擦表面的温度，并能够对采集到的温度进行实时分析，计算测量误差，保证温度的测量数据的准确性

2.2传感器的选择

3. 研究计划与安排

（1）2.28-3.17：完成文献查阅和英文文献翻译，完成开题报告。

（2）3.18-4.21：完成滑动摩擦表面温度测试系统硬件设计与调试。

（3）4.22-5.26完成滑动摩擦表面温度测试系统软件设计与调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]黄健萌，高诚辉，制动摩擦热的研究动向和发展趋势，中国矿业大学.2009,63(2):25-30.

[2]王涛，朱坚文. 摩擦制动器[m].华南理工大学出版社.2010,25(3):36-40

[3]r．komanduri，z．b．hou．analysis of heat partition and temperature distribution in sliding systems．wear．2001．60(9):124-130.