活动部件接触表面摩擦热对其工作稳定性和可靠性有着重要影响,如何准确测量摩擦温升对机械活动部件的设计、维护及性能提升具有重大意义。随着涂层制备技术的发展,薄膜传感器已用于航空发动机热端部件非接触区温度场的测量,然而接触区复杂的工况限制了薄膜传感器的进一步发展,与此同时,对于接触区存在多层涂层结构的温度场分布缺乏理论上的推导计算。针对以上问题,本文开展摩擦接触区表面镀两层及三层涂层时摩擦热控制方程的推导工作,基于有限元分析的方法验证热敏涂层分布函数的求解结果,设计并制备薄膜热电阻温度传感器,基于球盘配副摩擦磨损试验,进行滑动接触区摩擦温度场的测量,为接触区摩擦温度场的分析与测试提供理论支持和试验指导。针对接触区存在多层涂层结构时摩擦热控制方程求解困难的问题,本文基于傅里叶变换以及级数展开的数学方法,推导摩擦副表面分别镀有两层和三层涂层时二维稳态无内热源的导热微分方程的解析解,利用有限元分析方法,建立移动热源模型,对镀有三层涂层时的摩擦表面进行热仿真分析,验证摩擦热控制方程的解析解,为后续滑动接触区摩擦温度的测量提供理论分析基础。基于薄膜热电阻温度传感器的测量原理,考虑到薄膜热电阻温度传感器热敏涂层和钢基底之间绝缘性的要求以及传感器的尺寸、接线位置对测量结果的影响,开展薄膜热电阻温度传感器的设计工作,基于电弧离子镀法对薄膜传感器进行制备,为后续滑动接触微区摩擦温度的测量提供试验基础。基于UMT摩擦磨损试验机,设计球盘摩擦磨损试验方案,开展滑动接触区摩擦温度的测量试验,基于推导的带三层涂层表面摩擦热控制方程的解析解,得到热敏涂层的温度分布,利用COMSOL仿真软件,计算出电压值随温度的变化关系,结合试验采集的电压信号得到滑动接触区摩擦温度的测量结果。与此同时,利用SEM扫描电镜拍摄的接触区磨痕示意图,分析测量结果的可靠性,为薄膜热电阻温度传感器应用于接触区温度的测量提供理论支持和试验指导。