Verschiedene Faktoren beeinflussen den Lagerreibungsfaktor
1. Oberflächeneigenschaften
Aufgrund von Verschmutzung, chemischer Wärmebehandlung, Galvanisierung und Schmiermitteln usw. bildet sich ein sehr dünner Oberflächenfilm (z. B. Oxidfilm, Sulfidfilm, Phosphidfilm, Chloridfilm, Indiumfilm, Cadmiumfilm, Aluminiumfilm usw.). der Metalloberfläche.), so dass die Oberflächenschicht andere Eigenschaften als das Substrat aufweist.Liegt der Oberflächenfilm innerhalb einer bestimmten Dicke, wird die eigentliche Kontaktfläche immer noch auf das Basismaterial statt auf den Oberflächenfilm gestreut, und die Scherfestigkeit des Oberflächenfilms kann geringer sein als die des Basismaterials;Andererseits ist es aufgrund des Vorhandenseins eines Oberflächenfilms nicht leicht, dass es auftritt.Adhäsion, daher können die Reibungskraft und der Reibungsfaktor entsprechend reduziert werden.Auch die Dicke des Oberflächenfilms hat großen Einfluss auf den Reibungsfaktor.Wenn der Oberflächenfilm zu dünn ist, wird der Film leicht zerdrückt und es kommt zu einem direkten Kontakt des Substratmaterials.Wenn der Oberflächenfilm zu dick ist, vergrößert sich einerseits die tatsächliche Kontaktfläche aufgrund des weichen Films und andererseits sind die Mikrospitzen auf den beiden Doppelflächen größer. Der Furcheneffekt auf dem Oberflächenfilm ist ebenfalls größer prominent.Es ist ersichtlich, dass die optimale Dicke des Oberflächenfilms angestrebt werden sollte.2. Materialeigenschaften Der Reibungskoeffizient von Metallreibungspaaren variiert mit den Eigenschaften der gepaarten Materialien.Im Allgemeinen neigt das gleiche Metall oder Metallreibungspaar mit größerer gegenseitiger Löslichkeit zur Adhäsion und sein Reibungsfaktor ist größer.im Gegenteil, der Reibungsfaktor ist kleiner.Materialien unterschiedlicher Struktur haben unterschiedliche Reibungseigenschaften.Graphit hat beispielsweise eine stabile Schichtstruktur und eine geringe Bindungskraft zwischen den Schichten, so dass es leicht gleitet und der Reibungsfaktor gering ist.Beispielsweise ist das Reibungspaar der Diamantpaarung aufgrund seiner hohen Härte und der geringen tatsächlichen Kontaktfläche nicht leicht zu kleben, und sein Reibungsfaktor ist ebenfalls hoch.kleiner.
3. Der Einfluss der Temperatur des umgebenden Mediums auf den Reibungsfaktor wird hauptsächlich durch die Änderung der Eigenschaften des Oberflächenmaterials verursacht.Die Experimente von Bowden et al.zeigen, dass die Reibungsfaktoren vieler Metalle (wie Molybdän, Wolfram, Wolfram usw.) und ihrer Verbindungen den Minimalwert erreichen, wenn die Temperatur des umgebenden Mediums 700 bis 800 °C beträgt.Dieses Phänomen tritt auf, weil der anfängliche Temperaturanstieg die Scherfestigkeit verringert und ein weiterer Temperaturanstieg dazu führt, dass die Streckgrenze stark absinkt, wodurch die tatsächliche Kontaktfläche stark zunimmt.Bei Polymer-Reibpaarungen oder Druckverarbeitung nimmt der Reibungskoeffizient jedoch mit der Temperaturänderung einen Maximalwert an.
Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, dass der Einfluss der Temperatur auf den Reibungsfaktor veränderlich ist und die Beziehung zwischen Temperatur und Reibungsfaktor aufgrund des Einflusses spezifischer Arbeitsbedingungen, Materialeigenschaften, Änderungen des Oxidfilms und anderer Faktoren sehr kompliziert wird.
4. Relative Bewegungsgeschwindigkeit
Im Allgemeinen führt die Gleitgeschwindigkeit zu einer Oberflächenerwärmung und einem Temperaturanstieg, wodurch sich die Eigenschaften der Oberfläche ändern, sodass sich der Reibungsfaktor entsprechend ändert.Wenn die relative Gleitgeschwindigkeit der gepaarten Oberflächen des Reibungspaares 50 m/s überschreitet, wird an den Kontaktoberflächen eine große Menge Reibungswärme erzeugt.Aufgrund der kurzen kontinuierlichen Kontaktzeit des Kontaktpunkts kann eine große Menge der augenblicklich erzeugten Reibungswärme nicht in das Innere des Substrats diffundieren, sodass die Reibungswärme in der Oberflächenschicht konzentriert wird, wodurch die Oberflächentemperatur höher wird und eine geschmolzene Schicht entsteht .Das geschmolzene Metall spielt eine schmierende Rolle und erzeugt Reibung.Der Faktor nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab.Wenn beispielsweise die Gleitgeschwindigkeit von Kupfer 135 m/s beträgt, beträgt sein Reibungsfaktor 0,055;wenn sie 350 m/s beträgt, wird sie auf 0,035 reduziert.Der Reibungsfaktor einiger Materialien (z. B. Graphit) wird jedoch kaum von der Gleitgeschwindigkeit beeinflusst, da die mechanischen Eigenschaften solcher Materialien über einen weiten Temperaturbereich erhalten bleiben können.Bei der Grenzreibung nimmt der Reibungskoeffizient des Adsorptionsfilms im niedrigen Geschwindigkeitsbereich, in dem die Geschwindigkeit weniger als 0,0035 m/s beträgt, d. h. beim Übergang von Haftreibung zu dynamischer Reibung, mit zunehmender Geschwindigkeit allmählich ab und tendiert zu a konstanter Wert, und der Reibungskoeffizient des Reaktionsfilms steigt ebenfalls allmählich an und tendiert zu einem konstanten Wert.
5. Laden
Im Allgemeinen nimmt der Reibungskoeffizient des Metallreibungspaars mit zunehmender Last ab und bleibt dann tendenziell stabil.Dieses Phänomen kann durch die Adhäsionstheorie erklärt werden.Wenn die Last sehr klein ist, stehen die beiden Doppelflächen in elastischem Kontakt und die tatsächliche Kontaktfläche ist proportional zur 2/3-Potenz der Last.Nach der Adhäsionstheorie ist die Reibungskraft proportional zur tatsächlichen Kontaktfläche, der Reibungsfaktor beträgt also 1 der Last./3 Leistung ist umgekehrt proportional;Wenn die Last groß ist, befinden sich die beiden Doppelflächen in einem elastisch-plastischen Kontaktzustand, und die tatsächliche Kontaktfläche ist proportional zur Potenz 2/3 zu 1 der Last, sodass der Reibungsfaktor mit zunehmender Last langsam abnimmt .neigt dazu, stabil zu sein;Wenn die Belastung so groß ist, dass die beiden Oberflächen in plastischem Kontakt stehen, ist der Reibungsfaktor grundsätzlich unabhängig von der Belastung.Die Größe des Haftreibungskoeffizienten hängt auch von der Dauer des statischen Kontakts zwischen den beiden Doppelflächen unter Last ab.Generell gilt: Je länger die Dauer des statischen Kontakts, desto größer ist der Haftreibungsfaktor.Dies ist auf die Lasteinwirkung zurückzuführen, die an der Kontaktstelle zu einer plastischen Verformung führt.Mit der Verlängerung der statischen Kontaktzeit vergrößert sich die tatsächliche Kontaktfläche und die Mikrospitzen werden ineinander eingebettet.verursacht durch tiefer.
6. Oberflächenrauheit
Da bei plastischem Kontakt der Einfluss der Oberflächenrauheit auf die tatsächliche Kontaktfläche gering ist, kann davon ausgegangen werden, dass der Reibungsfaktor kaum durch die Oberflächenrauheit beeinflusst wird.Bei einem trockenen Reibungspaar mit elastischem oder elastoplastischem Kontakt ist der mechanische Effekt gering und die molekulare Kraft groß, wenn der Oberflächenrauheitswert klein ist.und umgekehrt.Es ist ersichtlich, dass der Reibungsfaktor mit der Änderung der Oberflächenrauheit einen minimalen Wert annimmt.
Die Auswirkungen der oben genannten Faktoren auf den Reibungsfaktor sind nicht isoliert, sondern hängen miteinander zusammen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. August 2022