Различни фактори, влияещи върху коефициента на триене на лагера
1. Повърхностни свойства
Поради замърсяване, химическа топлинна обработка, галванопластика и смазочни материали и др., върху повърхността се образува много тънък филм (като оксиден филм, сулфиден филм, фосфиден филм, хлориден филм, индиев филм, кадмиев филм, алуминиев филм и др.) металната повърхност.), така че повърхностният слой има различни свойства от субстрата.Ако повърхностният филм е с определена дебелина, действителната контактна площ все още е поръсена върху основния материал вместо върху повърхностния филм и якостта на срязване на повърхностния филм може да бъде по-ниска от тази на основния материал;от друга страна, не е лесно да се случи поради наличието на повърхностен филм.Адхезия, така че силата на триене и коефициентът на триене могат да бъдат съответно намалени.Дебелината на повърхностния филм също има голямо влияние върху коефициента на триене.Ако повърхностният филм е твърде тънък, филмът лесно се смачква и се получава директен контакт на материала на субстрата;ако повърхностният филм е твърде дебел, от една страна, действителната контактна площ се увеличава поради мекия филм, а от друга страна, микропиковете на двете двойни повърхности са Ефектът на набраздяване върху повърхностния филм също е по-голям виден.Може да се види, че повърхностният филм има оптимална дебелина, която си струва да се търси.2. Свойства на материала Коефициентът на триене на металните фрикционни двойки варира в зависимост от свойствата на сдвоените материали.Най-общо казано, една и съща метална или метална фрикционна двойка с по-голяма взаимна разтворимост е склонна към адхезия и нейният коефициент на триене е по-голям;напротив, коефициентът на триене е по-малък.Материалите с различна структура имат различни свойства на триене.Например, графитът има стабилна слоеста структура и малка сила на свързване между слоевете, така че е лесен за плъзгане, така че коефициентът на триене е малък;например фрикционната двойка на диамантеното сдвояване не е лесна за залепване поради високата си твърдост и малка действителна контактна площ, а нейният коефициент на триене също е висок.по-малък.
3. Влиянието на температурата на околната среда върху коефициента на триене се дължи главно на промяната в свойствата на повърхностния материал.Експериментите на Bowden et al.показват, че коефициентите на триене на много метали (като молибден, волфрам, волфрам и др.) и техните съединения, Минималната стойност възниква, когато температурата на околната среда е 700 ~ 800 ℃.Това явление възниква, защото първоначалното повишаване на температурата намалява якостта на срязване, а по-нататъшното повишаване на температурата води до рязко понижаване на границата на провлачване, което води до значително увеличаване на действителната контактна площ.Въпреки това, в случай на полимерни триещи се двойки или обработка под налягане, коефициентът на триене ще има максимална стойност с промяната на температурата.
Може да се види от горното, че влиянието на температурата върху коефициента на триене е променливо и връзката между температурата и коефициента на триене става много сложна поради влиянието на специфични работни условия, свойства на материала, промени в оксидния филм и други фактори.
4. Относителна скорост на движение
Като цяло скоростта на плъзгане ще доведе до нагряване на повърхността и повишаване на температурата, като по този начин променя свойствата на повърхността, така че коефициентът на триене ще се промени съответно.Когато относителната скорост на плъзгане на сдвоените повърхности на триещата се двойка надвиши 50 m/s, върху контактните повърхности се генерира голямо количество топлина от триене.Поради краткото непрекъснато контактно време на контактната точка, голямо количество топлина от триене, генерирана мигновено, не може да дифундира във вътрешността на субстрата, така че топлината от триене се концентрира в повърхностния слой, което прави повърхностната температура по-висока и се появява разтопен слой .Разтопеният метал играе смазваща роля и създава триене.Факторът намалява с увеличаване на скоростта.Например, когато скоростта на плъзгане на медта е 135 m/s, нейният коефициент на триене е 0,055;когато е 350 m/s, се намалява до 0,035.Факторът на триене на някои материали (като графит) обаче почти не се влияе от скоростта на плъзгане, тъй като механичните свойства на такива материали могат да се поддържат в широк температурен диапазон.За гранично триене, в диапазона на ниска скорост, където скоростта е по-ниска от 0,0035 m/s, тоест преходът от статично триене към динамично триене, с увеличаване на скоростта, коефициентът на триене на адсорбционния филм постепенно намалява и клони към постоянна стойност и коефициентът на триене на реакционния филм също постепенно се увеличава и клони към постоянна стойност.
5. Заредете
Като цяло коефициентът на триене на металната триеща се двойка намалява с увеличаване на натоварването и след това има тенденция да бъде стабилен.Това явление може да се обясни с теорията на адхезията.Когато товарът е много малък, двете двойни повърхности са в еластичен контакт и действителната контактна площ е пропорционална на 2/3 мощност на товара.Според теорията на адхезията силата на триене е пропорционална на действителната контактна площ, така че коефициентът на триене е 1 от товара./3 мощността е обратно пропорционална;когато натоварването е голямо, двете двойни повърхности са в еластично-пластично контактно състояние и действителната контактна площ е пропорционална на мощността 2/3 към 1 на товара, така че коефициентът на триене намалява бавно с увеличаването на товара .има тенденция да бъде стабилен;когато товарът е толкова голям, че двете двойни повърхности са в пластичен контакт, коефициентът на триене е основно независим от товара.Големината на коефициента на статично триене също е свързана с продължителността на статичен контакт между двете двойни повърхности под натоварване.Като цяло, колкото по-дълго е продължителността на статичния контакт, толкова по-голям е коефициентът на статично триене.Това се дължи на действието на натоварването, което предизвиква пластична деформация в контактната точка.С удължаването на статичното контактно време действителната контактна площ ще се увеличи и микро-пиковете се вграждат един в друг.причинени от по-дълбоко.
6. Грапавост на повърхността
В случай на пластичен контакт, тъй като влиянието на грапавостта на повърхността върху действителната контактна площ е малко, може да се счита, че факторът на триене почти не се влияе от грапавостта на повърхността.За двойка сухо триене с еластичен или еластопластичен контакт, когато стойността на грапавостта на повърхността е малка, механичният ефект е малък и молекулярната сила е голяма;и обратно.Може да се види, че коефициентът на триене ще има минимална стойност с промяната на грапавостта на повърхността.
Ефектите на горните фактори върху фактора на триене не са изолирани, а взаимосвързани.
Време на публикуване: 24 август 2022 г