1.1 选题的目的及意义

摩擦磨损试验是测定材料抵抗磨损能力的一种材料试验。它比常规的材料试验要复杂。首先需要考虑零部件的具体工作条件并确定磨损形式，然后选定合适的试验方法，以便使试验结果与实际结果较为吻合。其中环块摩擦磨损试验是将块状试样与圆环形试样相接触，按照规定的转速和载荷，经过规定的试验时间，测量试块和试环的磨损量。高速环块摩擦试验机主要用于各种润滑油和润滑脂的润滑性能测试，尤其适用中、高挡汽车齿轮油抗擦伤性能的评定;也可用于评定金属和非金属材料的磨损性能试验。

到目前为止，虽然已经有很多国内外科学家利用环块摩擦磨损试验，进行了有关材料摩擦性能的分析与研究，但各自有各自的研究分析方式，而且有很多不同的地方，放在一起的话，很难进行对比分析。如果能控制材料摩擦磨损试验时的比压，在相同比压下的实验结果就有了可比性。然而，目前环块试验关于比压的概念和公式比较混乱，有很多，不统一，这对材料摩擦磨损性能研究非常不便。因此，进行环块摩擦磨损试验的比压计算式的研究，以给出比压统一的定义和公式是很有必要的。

1.2 国内外的研究现状分析

1956年，英国科学家鲍登（Bowden）和泰博（Tabor）提出摩擦是由于微峰间接触点上的粘附作用造成，并提出了黏着摩擦理论^[1]。并于1965年由英国乔斯特（H.P.Jost）提出，建议用摩擦学统一摩擦、磨损、润滑三方面科学技术。

20世纪60年代中期，英国教育科学研究部在工业部门广泛调查的基础上，发表了《关于摩擦学教育和研究报告》，首次提出将摩擦学作为一门单独的学科加强研究和教育，随即得到世界各国的认可和重视。此后，摩擦学迅速发展，成为机械、材料等学科里活跃的研究领域之一^[2]。

由于各种原因，我国摩擦学起步较晚。虽然在20世纪50年代，就有一些学者进行磨损和润滑的研究，但作为一门单独的学科从事研究和教育是从20世纪80年代才开始的。1979年中国机械工程学会摩擦学分会成立，经各方面共同努力，我国摩擦学取得了突飞猛进的发展^[3]。

关于摩擦磨损试验机，国内外许多科学家或科学协会如克拉盖尔斯基、美国润滑工程师协会及桂长林等做了不同分类^[4][5][6][7]。其中环块摩擦磨损试验机是一款用于线接触摩擦副试验的试验机。该机摩擦副由转动的标准旋转圆环和与之压紧的矩形块组成,加载机构与横杆连接,通过测量不同载荷下矩形块上出现的条形磨痕宽度,以及摩擦副材料间的摩擦力及摩擦系数,来评定润滑剂的承载能力以及摩擦副材料的摩擦磨损性能，结构原理如下图：

1、标准旋转圆环试块；2、矩形试块；3、测摩擦力横杆；4、加载杆；