船用低速机由于热效率高、稳定性好等优点，被广泛应用在远洋货轮上作为推进动力装置。其关键摩擦副的性能对发动机运转的经济性、稳定性和安全性有重要影响，值得特别关注。然而，目前的相关研究十分有限。本文首先介绍了船用低速机多学科耦合的摩擦学仿真模型建立方法和求解策略，对活塞组-缸套、十字头滑块-导板、填料函-活塞杆和十字头轴承的摩擦学性能展开理论分析。探索了多种设计因素对摩擦损失、磨损以及动力学性能的影响，为船用低速机的优化设计起到了理论指导的作用。仿真结果表明，型线优化对于改善摩擦副性能有重要意义，贫油效应对摩擦副的性能有重要影响，低速机构件的惯性在预测摩擦副性能时需要重点考虑。进而，提出了船用低速机活塞组-填料函-十字头滑块摩擦力测量原理并开发了相应系统。测量系统包括缸压测量单元、转角测量单元、连杆力遥测单元、无线通讯单元、主控单元和上位机单元。在低速机发火工况下，首次实现了摩擦力的无线测量。摩擦力测量结果与理论预测结果吻合良好，证明了仿真及测试技术的可行性。