اصولا وضعیت اقتصاد ملی هر جامعه‌ای به نحوه و میزان استفاده از مواد و انرژی مربوط می‌شود در شرایط امروزی بهینه‌سازی مصرف انرژی نقش کلیدی در توسعه اقتصادی و اجتماعی ایفا می‌کند از طرفی بحران کاهش منابع نفتی و بحران‌های اقتصادی دنیا را واداشته که از منابع انرژی به بهترین نحو استفاده کنند. با بررسی روش استفاده مواد و انرژی در کشور و همچنین آمار و ارقام اعلام شده در می‌یابیم نرخ رشد و پیشرفت اقتصادی کشور رو به تعدیل است. بنابراین بررسی روش استفاده مواد و انرژی در کشور و بهینه‌سازی مصرف انرژی در سیستم‌های مختلف را می‌توان از دو دیدگاه بررسی نمود: یکی بکارگیری تکنولوژی بهینه‌سازی در فاز طراحی سیستم مورد مطالعه و دیگری اعمال روشهای بهینه‌سازی مصرف در سیستم‌های در حال کار. از جمله تکنولوژی‌های بهینه‌سازی که می‌توان از اصول آن در فاز طراحی کمک گرفت، تکنولوژی تریبولوژی است که در رابطه با سیستم‌های مکانیکی بکار گرفته می‌شود. هنگام بررسی بهره‌وری انرژی یک طرح صنعتی، باید مصرف انرژی در سیستم‌های مکانیکی آن را نیز همپای مصارف حرارتی و الکتریکی در نظر گرفت. یکی از عواملی که در سیستم‌های مکانیکی انرژی را به هدر می‌دهد، اصطکاکی است که بین دو سطح که نسبت به هم دارای حرکت هستند، وجود دارد، در واقع تریبولوژی علم و تکنولوژی، عمل متقابل سطح در حال حرکت نسبت به یکدیگر و اعمال مربوط به آن اجزا در حال حرکت تعریف بهتری برای آن است. اصول تریبولوژی برای قسمتی از اجزا دستگاه‌ها و ماشین های مکانیکی که در آنها بیشترین اصطکاک و ساییدگی وجود دارد، بکار برده می‌شود. از اجزا اصلی خودرو که در آن بیشترین اصطکاک و ساییدگی وجود دارد، یاتاقان‌ها هستند. این قطعات امروزه کاربرد فراوان پیدا کرده‌اند و با توجه به خصوصیات یاتاقان ها روانکاری و کاهش اصطکاک و ساییدگی در آنها از مسایل مهم و قابل توجه است. از مسایلی که در رابطه با یاتاقان‌ها و اجزای مرتبط مانند سیستم سیلندر و پیستون، باید در نظر گرفت، عبارتند از: ١) طراحی و انتخاب یاتاقان بر اساس حالت اساسی کار، جهت و طبیعت بار وارده، شکل هندسی سیستم. ٢) بررسی جنس ماده یاتاقان و خصوصیات میکروسکوپی و ماکروسکوپی سطح آن و مشخصه‌های هندسی و بافت آن. ٣) بررسی شیوه‌های روانکاری ٤) شناخت و بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روان‌کننده‌ها. این مقاله موارد فوق را بصورت اجمالی بررسی می‌کند، اما آنچه مهم است، این است که روان‌سازی اعضا و قسمت‌های در حال تماس بسیار با اهمیت است و در همه طراحی‌ها باید دقت و ملاحظه نمود که مسایل روان‌سازی برای همه اعضای دستگاه در نظر گرفته شود و همچنین خاطر نشان می‌شود که اجزا مکانیکی نمی‌توانند در یک دستگاه یا ماشین بصورت مجزا رفتار کنند. بلکه آنها تحت تأثیر دیگر اجزا قرار می‌گیرند، همانگونه که آنها بر دیگر اجزا تأثیر می‌گذارند. در این مقاله با سطوح همدیسی و ناهمدیسی سرو کار داریم. سطح روی مساحت نسبتاً بزرگی حمل می‌شود و ضمن افزایش بار، مساحت سطح تحمل کننده بار لزوماً ثابت باقی می‌ماند. سطوح ناهمدیسی مطابقت هندسی خوبی ندارند و دارای سطوح روانکاری کوچکی هستند. سطوح روانکاری با افزایش بار بزرگ می‌شوند، ولی هنوز در مقایسه با مساحت روانکاری سطوح همدیسی، کوچک است.
موضع نگاری سطوح
سرعت افزاینده تولید و روشهای جدید برش لیزری، مشخصات سطوح ماشین شده را تغییر می‌دهند. همچنین ملزومات مربوط به دقت سطح و صیقلی بودن آن نیز به مقدار زیادی افزایش یافته است. از این رو اهمیت تشریح یک سطح با مقیاس دقیق، در تریبولوژی بخوبی نمایش داده می‌شود. شکست لایه‌های روانکاری کننده روغن در سیلندرهای موتور در یاتاقان‌ها می‌تواند بخاطر شکل سطح نامناسب حتی در مقیاس میکرونی باشد.
گرچه تئوری طراحی یاتاقان به مقدار زیادی متکی به مکانیزم سیال و سینماتیک است، ولی نهایتاً، مسأله دو سطح است که یا در تماس هستند و یا توسط یک لایه نازک سیال از یکدیگر جدا می‌شوند. در هر مورد بافت این سطح بمنظور کسب اطمینان از روانکاری مناسب، می‌تواند مهم باشد.
اولین گام در به دست آوردن بصیرت در روانکاری سطوح جامد، امتحان کردن نمایه سطح یا موضع‌نگاری است. سطوح صاف در مقیاس اتمی بصورت کاملاً مسطح نیستند. زبری سطوح تولیدی و مصرفی در روانکاری بین ١/٠ تا ١٠ میکرومتر بوده، در صورتی که قطر اتم‌های معمولی بین ٠٠٠١/٠ تا ٠٠١/٠ میکرومتر است. حتی یک سطح کاملاً صیقلی وقتی با میکروسکوپ یا با نمایه‌گر آزمایش شود، شکل ناصاف دارد. این سطح از بخش‌های پست و بلند تشکیل شده‌است که نقاط بلند یا برجستگی‌ها، به نام «زبری» خوانده می‌شود.
مشخصه‌های هندسی سطوح
مشخصه‌های هندسی، یا بافت سطوح به ترتیبی که در شکل (٣) نشان داده می‌شود را می‌توان به راحتی به سه طبقه اصلی تقسیم‌بندی نمود.
١)خطای شکل: سطوح بخاطر خطاهای به وجود آمده در فرآیند ساخت از فرم تعریف شده کامل خویش منحرف می‌شوند.
٢)موجی بودن: موج‌های نسبتاً بلند در یک نمایه سطح، غالباً همراه با ارتعاشات ناخواسته‌ای هستند که همیشه در سیستم‌های ماشین ابزار اتفاق می‌افتد.
٣)زبری: به غیر از موجی بودن و خطای شکل، بی‌نظمی‌هایی در سطح فرآیند برش و صیقل دادن در زمان تولید بوجود می‌آیند که اصطلاحاً آن را زبری می‌گویند.
در مطالعه سطوح روانکاری شونده، زبری، یک تغییر هندسی است که عموماً قابل توجه است گرچه غالباً تمایز زیادی نمی‌توان بین این طبقه‌بندی‌ها قائل شد، ولی زبری به سادگی به فضای افقی «طول موجی» این سطح ارتباط دارد. از دید عملی، در طبقه‌بندی کردن سطوح مورد استفاده در تریبولوژی، هر دو جهت عمودی (یا پارامتر دامنه) و جهت افقی (یا طول موج) مهم هستند.
دو دسته سخت افزار عمومی به صورت رایج برای اندازه‌گیری صیقل سطح به کار گرفته می‌شوند:
١)روشهای تماسی که از روش سوزنی استفاده می‌کنند.
٢)روشهای بدون تماس.
اندازه‌گیری سوزنی بر مبنای تبدیل حرکت عمودی نوک سوزن در ضمن طی عرض یک سطح، به یک ولتاژ الکتریکی است. سپس این ولتاژ توسط استفاده از آنالوگ مداری یا تبدیل به اطلاعات دیجیتال، متحول می‌شود.
روشهای بدون تماس برای تعیین مشخصه‌های سطوح، چندین وسیله و اصول اندازه‌گیری مختلف را به کار می‌گیرند:
وسایل بادی، دستگاه‌های نوری، دستگاه‌های میکروسکوپ الکترونی (الکترون میکروسکوپی انتقالی TEM و انعکاس الکترون میکروسکوپی REM) و همچنین کنترل تونلی میکروسکوپی. از دستگاه‌هایی که در این رابطه موجود هستند، می‌توان دستگاه‌های: Station) SAM Semi-Automatic Measuring ) MULTI - INCOMETER- TOPOMETER.
طراحی یاتاقان
طراحی فرآیندی است خلاق، بمنظور پیداکردن راه حل مناسب برای یک مسأله بخصوص در تمام اشکال طراحی، یک مساله خاص ممکن است راه‌حل‌های مختلفی داشته باشد، زیرا ملزومات طراحی می‌تواند به طرق مختلف برداشت شود. بنابراین کار طراح روشن و صریح نیست، زیرا او مجبور است توافقی منطقی بین همه این ملزومات انتخاب کرده و سپس تصمیم بگیرد تا این طراحی، تلفیقی از همه این شرایط باشد.
فرآیند انتخاب و طراحی یاتاقان، معمولاً شامل اقدامات زیر است:
١) انتخاب یاتاقان مناسب.
٢) تخمین اندازه یاتاقان که احتمال دارد مطلوب باشد.
٣) تجزیه و تحلیل کردن عملکرد یاتاقان برای ارضاء ملزومات در نظر گرفته شده.
٤) تعدیل این طراحی و ابعاد آن تا زمانی که عملکرد آن نزدیک به بهینه‌ای که از همه مهم‌تر است، شود.
دو گام آخری در این فرآیند می‌تواند به آسانی توسط شخصی که آموزش در روشهای تحلیلی داشته و اصول اصلی موضوع را درک می‌کند، انجام گیرد. ولی دو گام اولی احتیاج به تعدادی تصمیم‌گیری‌های خلاق دارد و برای خیلی طراحان مشکل‌ترین قسمت فرآیند طراحی است.