机械始于工具，工具是简单的机械。人类最初制造的工具是石刀、石斧和石锤。某种意义上讲，所有的机械都是人的某个或某些器官能力的延伸——

风力发电

早在几千年前，人类已制造了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨，用来提水的桔槔和辘轳，装有轮子的车，航行于江河的船及桨、橹、舵等，而制造陶瓷器皿的陶车，已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。所用的动力，从人自身的体力，发展到利用畜力、水力和风力。

现代各种复杂精密的机械，都是从古代简单的工具逐步发展而来的。到了现代社会，机械已经渗透到我们生活中的每一个方面。任何现代产业和工程领域都需要应用机械，就是人们的日常生活，也越来越多地应用各种机械了，如汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器，等等。

机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合在生产实践中积累的经验，研究和解决开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械的一门应用学科。各个工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展，都需要机械工程提供所必需的机械。

某些机械的发明和完善，又会导致新的工程技术和新的产业的出现和发展。例如大型动力机械的制造成功，促成了电力系统的建立；机车的发明导致了铁路工程和铁路事业的兴起；内燃机、燃气轮机、火箭发动机等的发明和进步，以及飞机和航天器的研制成功导致了航空、航天事业的兴起；高压设备的发展导致了许多新型合成化学工程的成功等等。

随着科学技术的迅猛发展，人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的科学技术领域，如信息技术、生物医疗技术、新材料、纳米科技等，具体如计算机的硬盘驱动器、集成电路的加工设备、数字化医疗装备等等，仍都需要机械装备进行技术支撑。

我国的机械工程领域面临着极大的挑战，与先进国家相比还有一定差距，如半导体加工装备、先进医疗仪器等，绝大多数还依赖进口，这同时也带来了巨大的发展空间。通过与新兴科技领域的广泛结合和相互渗透，机械工程的领域空前扩大，发展速度加快。

机械工程就是在各方面不断提高的需求的压力下获得发展动力，同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。

摩擦学是机械工程的研究领域之一，是研究相对运动的作用表面间的摩擦、润滑和磨损，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。

人类对摩擦现象早有认识，并能用来为自己服务，如史前人类的钻木取火。《诗经 · 邶风 · 泉水》中有“载脂载宣，还车言迈”的诗句，表明中国在春秋时期已应用动物脂肪来润滑车轴。

摩擦无所不在，运动产生摩擦。由摩擦引起的磨损、润滑、材料与能源消耗等一系列摩擦学问题普遍存在并对社会、经济的发展产生了巨大影响。

由于摩擦学所涉及的问题，与节约能源、节约材料、减少磨损、提高资源利用率和保护环境等密切相关，成为我国走新型化工业道路和发展循环经济必须面对的科学问题，已受到科技界的高度重视。

一般认为，人类一次能源大约1/3是消耗于摩擦损失，约有70%的设备损坏是由于各种形式的磨损而引起的。根据美国、英国、德国等国家的统计，与摩擦、磨损有关方面的花费大约占国民经济年生产总值的2%～7%。同发达国家比较，我国目前平均生产水平还比较低。2003年国民经济的生产总值为11694亿元，如果摩擦、磨损有关方面的花费按占国民经济年生产总值的5%计算，就损失584. 7亿元。

1966年摩擦学创始人约斯特(Jost)教授提出的Jost报告公开发表，提出了摩擦学的概念“Tribology”。摩擦学是研究作相对运动的相互作用表面及其有关实践的科学与技术。其主要特征，一是以研究自然界普遍存在的摩擦、磨损、润滑现象为主要内容的普适性很强的基础学科；二是以节约资源、能源、提高效益为重要目标的实用性很强的应用学科。

摩擦学是多学科交叉科学，融基础知识和应用技术于一体，是包括大家都熟悉的摩擦、磨损、润滑在内的一个宽广的科技领域。它在工程上的应用包括：建筑、装备和产品的摩擦学设计，全生命周期中摩擦消耗和磨损控制，以及润滑技术措施的实施与新型润滑材料的研发。

摩擦学又具有重要的经济价值，在建筑、装备和产品的设计中，重视和积极应用摩擦学前沿科技知识，积极进行摩擦学设计，对于提高建筑、装备和产品的性能、可靠性，降低运行费用，从而提高建筑、装备和产品在市场上的竞争力，有更为深远的意义。

摩擦学影响范围广大，与摩擦学有关的花费往往发生在建筑、装备和产品全生命周期中。随着经济体制的变革，在激烈的市场竞争下，摩擦学已经成为一个充满高科技的研究领域，远离了过去书本或手册中那些陈旧的概念或者认为“润滑”只是加加油的传统概念。

摩擦学研究的对象很广泛，在机械工程中主要包括动、静摩擦，如滑动轴承、齿轮传动、螺纹联接、电气触头和磁带录音头等；零件表面受工作介质摩擦或碰撞、冲击，如犁铧和水轮机转轮等；机械制造工艺的摩擦学问题，如金属成形加工、切削加工和超精加工等；弹性体摩擦，如汽车轮胎与路面的摩擦、弹性密封的动力渗漏等；特殊工况条件下的摩擦学问题，如宇宙探索中遇到的高真空、低温和离子辐射等，深海作业的高压、腐蚀、润滑剂稀释和防漏密封等。

此外，还有生物中的摩擦学问题，如研究海豚皮肤结构以改进舰只设计，研究人体关节润滑机理以诊治风湿性关节炎，研究人造心脏瓣膜的耐磨寿命以谋求最佳的人工心脏设计方案等。地质学方面的摩擦学问题有地壳移动、火山爆发和地震，以及山、海、断层形成等。在音乐和体育以及人们日常生活中也存在大量的摩擦学问题。

随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域。

微机械SEM 图

火星车“ 机遇号”