钢-铜-塑复合材料是一种新型的无油自润滑复合材料，通常由低碳钢、青铜粉、聚合物复合而成。它既具有自润滑作用又具有高的承载能力。低碳钢体保证了材料的高强度和高承载能力，青铜粉孔层提供了快速导热和钉扎表层材料的作用，表面的聚合物如POM或改性POM用于自润滑。这种由金属-聚合物复合而成的复合材料既克服了单纯塑料强度低的缺陷，又具有热传导性能良好、线膨胀系数小、耐磨损等特点，而且还保持了塑料的自润滑性能，因此在自润滑滑动轴承领域具有极高的应用价值。本文以钢-铜-聚合物复合材料为研究对象，首先在MQ-800端面摩擦磨损试验机上对以钢为基座，青铜粉为过渡层，纯POM或纳米MoS₂填充POM为表面层的三层复合材料进行了常温下干摩擦对比实验，探讨了不同表层材料对自润滑复合材料端面摩擦磨损性能的影响。结果表明，纳米MoS₂填充的POM比纯POM具有更高的抗磨减摩特性。然后，利用传热学、摩擦学和有限元的基本原理，建立了具有摩擦生热的钢-铜-塑三层复合材料端面摩擦条件下的三维瞬态热传导数学模型；最后，运用ANSYS软件，建立了钢-铜-塑三层复合材料端面摩擦条件下的有限元模型，研究了不同实验条件下试样的温度场分布，比较了表层为不同材料的温度分布云图，并把模拟结果与实验结果进行了比较。结果表明，纳米MoS₂填充的POM导热能力比纯POM高。文中也比较了不同方法计算出的热流密度值作为载荷施加在试样上所得温度分布曲线，结果发现，采用逆推法所得的结果最接近实验实际，采用经典接触面热流分配法所得的结果与实验结果相差很大。