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影響軸承摩擦因數(shù)的幾大要素
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 20:02:31 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:

船用軸承 1.表層性質(zhì)

  由于污染、化學(xué)熱處置、電鍍和光滑劑的作用等,在金屬外表構(gòu)成一層極薄的外表膜(如氧化膜、硫化膜、磷化膜、氯化膜、錮膜、鎘膜、鋁膜等),使表層具有與基體不同的性質(zhì)。若外表膜在一定厚度內(nèi),實(shí)踐接觸面積仍撒于基體資料而不是外表膜,同時(shí)可使外表膜的抗剪強(qiáng)度低于基體資料的抗剪強(qiáng)度;另一方面因外表膜的存在而不易發(fā)作粘著,因而摩擦力和摩擦因數(shù)可隨之降低。


  外表膜厚度對摩擦因數(shù)也有很大影響。若外表膜太薄,膜易被壓破而呈現(xiàn)基體資料的直接接觸;若外表膜太厚,一方面因膜較軟而使實(shí)踐接觸面積增大,另一方面兩對偶外表上的微峰在外表膜上的犁溝效應(yīng)也較為突出。可見,外表膜有一個(gè)值得尋求的最佳厚度。


  2.資料性質(zhì)

  金屬摩擦副的摩擦因數(shù)隨配對資料的性質(zhì)不同而異。普通說來,相同金屬或互溶性較大的金屬摩擦副,容易發(fā)作粘著,其摩擦因數(shù)較大;反之,摩擦因數(shù)較小。不同構(gòu)造的資料具有不同的摩擦特性。如石墨因具有穩(wěn)定的層狀構(gòu)造且層間的分離力小,容易滑動,故摩擦因數(shù)較小;又如金剛石配對的摩擦副因硬度高、實(shí)踐接觸面積小而不易發(fā)作粘著,其摩擦因數(shù)也較小。


  3.溫度

  四周介質(zhì)溫度對摩擦因數(shù)的影響,主要是由于表層資料性質(zhì)發(fā)作變化而惹起的,鮑登等人的實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,許多金屬(如鉬、鎢、欽等)及其化合物的摩擦因數(shù),在四周介質(zhì)溫度為700~800℃時(shí)呈現(xiàn)最小值。呈現(xiàn)這種現(xiàn)象是因最初溫升使抗剪強(qiáng)度降落,進(jìn)一步溫升又使屈從點(diǎn)急劇降落而惹起實(shí)踐接觸面積增大許多的緣故。但高聚物摩擦副或壓力加工時(shí),摩擦因數(shù)隨著溫度的改動將呈現(xiàn)極大值。


  由上述可見,溫度對摩擦因數(shù)的影響是多變的,因詳細(xì)工況條件、資料特性、氧化膜變化等要素的影響而使溫度與摩擦因數(shù)的關(guān)系變得非常復(fù)雜。


  4.相對運(yùn)動速度

  普通狀況下,滑動速度會惹起表層發(fā)熱和溫升,從而改動表層的性質(zhì),因而摩擦因數(shù)必將隨之變化。


  當(dāng)摩擦副對偶外表的相對滑動速度超越50m/s時(shí),接觸外表產(chǎn)生大量的摩擦熱。因接觸點(diǎn)的持續(xù)接觸時(shí)間短,霎時(shí)產(chǎn)生的大量摩擦熱來不及向基體內(nèi)部擴(kuò)散,因而摩擦熱集中在表層,使表層溫度較高而呈現(xiàn)凝結(jié)層,凝結(jié)了的金屬液起著光滑作用,使摩擦因數(shù)隨速度增加而降低,如銅在滑動速度為135m/s時(shí),其摩擦因數(shù)為0.055;而在350m/s時(shí),則降為0.035。但有些資料(如石墨)的摩擦因數(shù)簡直不受滑動速度的影響,其緣由是這類資料的力學(xué)性能可在很寬的溫度范圍內(nèi)堅(jiān)持不變

  關(guān)于邊境摩擦,在速度低于0.0035m/s,即由靜摩擦向動摩擦過渡的低速度范圍內(nèi),隨著速度的加快,吸附膜的摩擦因數(shù)逐步減小而趨于定值,反響膜的摩擦因數(shù)也逐步增大而趨于定值。


  5.載荷

  普通狀況下,金屬摩擦副的摩擦因數(shù)隨載荷增大而降低,然后趨于穩(wěn)定,這種現(xiàn)象可用粘著理論加以解釋。當(dāng)載荷很小時(shí),兩對偶外表處于彈性接觸狀態(tài),這時(shí)實(shí)踐接觸面積與載荷的2/3次方成正比,而按粘著理論,摩擦力與實(shí)踐接觸面積成正比,因而摩擦因數(shù)與載荷的1/3次方成反比;當(dāng)載荷較大時(shí),兩對偶外表處于彈塑性接觸狀態(tài),實(shí)踐接觸面積與載荷的2/3~1次方成正比,因而摩擦因數(shù)隨載荷增大而較慢降低并趨于穩(wěn)定;當(dāng)載荷大到兩對偶外表處于塑性接觸狀態(tài)時(shí),摩擦因數(shù)與載荷根本無關(guān)。


  靜摩擦因數(shù)的大小還與兩對偶外表在載荷作用下靜止接觸持續(xù)的時(shí)間有關(guān)。普通狀況下,靜止接觸持續(xù)時(shí)間愈長,靜摩擦因數(shù)愈大。這是由于載荷的作用,使接觸處發(fā)作塑性變形,隨著靜止接觸時(shí)間的延長,實(shí)踐接觸面積會有所增大,微峰互相嵌入也.更深化而惹起。


  6.外表粗糙度

  在塑性接觸狀況下,由于外表粗糙度對實(shí)踐接觸面積的影響很小,因此可以為摩擦因數(shù)簡直不受外表粗糙度的影響。關(guān)于彈性或彈塑性接觸的干摩擦副,當(dāng)外表粗糙度值很小時(shí),機(jī)械作用也就較小,而分子力作用較大;反之亦然。可見,摩擦因數(shù)隨外表粗糙度的變化會有一個(gè)極小值。

  以上各種要素對軸承摩擦因數(shù)的影響都不是孤立的,而是互相聯(lián)絡(luò)互相影響的。


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