聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）及其复合材料可用于加工制造保护性涂层、塑料齿轮、人工关节等,在表面防护和关键摩擦副材料领域得到了广泛的应用。但是,由于PMMA是典型的温变材料,实际应用服役过程中界面相对滑动摩擦产热引起的表面温升可能会显著改变PMMA的力学行为和摩擦特性。因此,研究PMMA在滑动过程中的瞬态摩擦产热行为,进而分析摩擦产热对PMMA摩擦特性的影响规律和作用机理,对保证PMMA的正常服役性能具有重要的意义。本文通过有限元模拟分析PMMA在低温弹性和高温黏弹性状态下的旋转滑移摩擦产热行为,实验研究其在宽温度区间内的摩擦特性,最后综合研究了摩擦产热对PMMA温变摩擦特性的影响规律和作用机理,为更深入准确地研究温变材料的摩擦磨损特性提供了有益参考。主要研究内容和结论如下:（1）建立球—盘摩擦副热力耦合有限元模型,首先研究低温弹性状态下盘表面温升的瞬态变化和分布规律,分析载荷、转速等因素对温升的影响规律。模拟结果表明:盘表面温升呈“环带状”,最大温升在滑动初期快速增加,随后逐渐趋于稳定。在摩擦系数为0.3、载荷2 N到10 N、转速200 r/min到1000 r/min工况参数下,盘表面的最大温升从3.23℃增大到43.02℃,建立了最大温升随载荷和转速变化的定量关系。载荷和转速的增大引起热流密度和Pe数的增大,共同促进了盘表面最大温升的非线性增大。（2）测试获取PMMA的黏弹性力学行为参数并代入仿真模型,分析高温黏弹性状态下盘表面温升的瞬态变化,并与低温弹性状态下进行了对比。在相同工况下,黏弹性状态下盘表面的温升在滑动初始阶段略低于弹性状态下,但随着滑动的进行升高地更快,滑动结束时温升更为显著。黏弹性状态下载荷的增大加剧了盘表面形变和应力残余的累积,进一步促进盘表面温升的增加,而转速的增大则起相反的作用。此外,在玻璃化转变温度附近,加载温度的升高不仅降低了热流密度而且显著增大了接触半径,二者对表面温升的增加为相互竞争关系。（3）实验研究了PMMA在20℃至120℃的宽温度范围内以及两种载荷下的摩擦特性。PMMA的摩擦系数在低于临界温度（90℃）时随时间变化相对稳定,而在高于临界温度时开始振荡。同时,摩擦系数低于临界温度随着温度的升高而略有降低,约为0.2;而高于临界温度时急剧增加,120℃时增大到约0.35。摩擦系数对温度的依赖性与耗散模量随温度的变化基本一致。此外,由于载荷增大引起表面温升的增加,导致耗散模量的提前转变,因此3 N载荷下的摩擦系数曲线相比于1 N向低温方向移动。（4）总结旋转滑移过程中产生的表面温升和形变对PMMA温变摩擦特性的影响规律和作用机理,并利用实验摩擦系数的变化规律进行了验证。结果表明:载荷、转速和加载温度都是通过影响表面温升和变形频率来改变耗散模量比的大小,最终引起摩擦系数的变化。当载荷和加载温度的增大时,在变形频率和表面温升的协同作用下引起耗散模量比的增大,导致摩擦系数随之增大;转速的增大则在二者的竞争作用下使得摩擦系数主要随耗散模量比变化。实验测得高温下的摩擦系数与耗散模量比变化趋势之间的高度相关性验证了上述机理分析的正确性。因此,当产生的温升使得表面温度达到黏弹性区间或初始温度处于黏弹性区间内时,表面温升对摩擦系数的影响变得显著,此时需要考虑温升对摩擦系数的影响。