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摩擦人类很早就对摩擦现象有了认识并加以利用,许多早期的文献里,都有把摩擦的影响减至最小的多种尝试的记载, 2000 多年前的亚里士多德就已经提到摩擦力的概念。但是真正对摩擦进行定量的研究,则始于 15 世纪的文艺复兴时期。 1508 年,达· 芬奇( Leonardo da Vinci, 1452-1519 )使用石头和木头开始了对固体摩擦的实验研究, 测量了水平和斜面上物体间的摩擦力,他得出了等重物体之间的摩擦力与接触面积无关的重要结论, 并首先引入了摩擦系数的概念。他将该系数定义为摩擦力和垂直载荷的比值,即μ=F/P 。他的结论是:“每一个摩擦物体所具有的摩擦阻力等于自身重量的四分之一。”当时他使用的材料大多为硬木或铁与硬木的组合,他的结论对于这些材料来说还是比较符合实际的。进入 16 世纪后,由于水力和风力能源的广泛应用,机器大量增加, 特别是磨的发展, 大大推进了对摩擦的研究。许多科学家进行了各种各样的摩擦实验,其中最有成就者当推法国实验物理学家阿蒙顿( , 1663-1705 )。作为一个永动机的积极倡导者,他自然对摩擦产生的损失特别感兴趣。他通过多次实验后,于 1699 年12 月 19 日向皇家科学院提交了一份经典论文。在文中提出了摩擦力的经典规律,这就是后来人们所熟知的阿蒙顿定律。①静摩擦定律: 两接触物体间的最大静摩擦力, 跟接触面上的正压力成正比, 并与接触面的性质及状态有关; 但与接触面的面积及形状无关,即 f 静= μ0·N。②滑动摩擦定律:滑动摩擦力跟摩擦物体接触面上的正压力成正比, 跟外表面的接触面积无关,即 f 滑= μ· N。进入 18 世纪的法国,在经济、军事、工业等方面有了很大的发展。机器的大量使用, 使得机械的效率和耐磨问题成为了一大难题。为此, 巴黎科学院于 1781 年以“摩擦定律和绳的倔强性”为题,进行了一次有奖竞赛。库仑研究总结了达芬奇和阿蒙顿的实验和理论之后,又进一步做了大量的实验, 最终以《简单的机械理论》为题的论文赢得了这次竞赛的优胜奖,提出了他的摩擦理论——库仑摩擦定律。①库仑摩擦第一定律:摩擦力跟作用在摩擦面上的正压力成正比,跟外表面的接触面积无关。这实际上就是阿蒙顿定律, 也就是现在称谓的静摩擦定律和滑动摩擦定律。②库仑摩擦第二定律:滑动摩擦力和滑动速度大小无关。这一结论, 若作为普遍法则是不正确的。实际上滑动摩擦力和滑动速度的关系是相当复杂的。③库仑摩擦第三定律: 最大静摩擦力大于滑动摩擦力,即f静 max > f 滑。④库仑二项式定律: 反映了摩擦力和负载之间的关系, 即滑动摩擦力 f 滑= μN+A。库仑认为“常数”A 跟正压力的平方根成正比,但它都没有反映出 A 的物理意义,这一定律也只适用于干摩擦和边界摩擦。库仑对摩擦的研究, 总结了从达· 芬奇到阿蒙顿的理论, 提出了他的库仑摩擦定律。但是, 实际上这些定律只能是经典的经验公式, 对于实际情况也仅仅是近似的、粗浅的描述。 19 世纪,随着蒸汽机进入实用阶段,工业革命迅速普及,为了防止机器的高速转动而带来的轴承烧焦和磨损, 润滑成了这个时期摩擦研究的特征。 1883 年,英国的托尔在研究轴承的润滑中发现油膜具有高压力;同时代的雷诺根据托尔的发现, 利用流体力学的原理, 从理论上证明了因旋转而在油膜中产生高压力的现