Divers facteurs affectant le facteur de friction des roulements
1. Propriétés des surfaces
En raison de la pollution, du traitement thermique chimique, de la galvanoplastie et des lubrifiants, etc., un film de surface très fin (tel qu'un film d'oxyde, un film de sulfure, un film de phosphure, un film de chlorure, un film d'indium, un film de cadmium, un film d'aluminium, etc.) se forme sur la surface métallique.), de sorte que la couche superficielle ait des propriétés différentes de celles du substrat.Si le film de surface présente une certaine épaisseur, la zone de contact réelle est toujours saupoudrée sur le matériau de base au lieu du film de surface, et la résistance au cisaillement du film de surface peut être rendue inférieure à celle du matériau de base ;en revanche, cela n'est pas facile à réaliser en raison de l'existence du film superficiel.Adhérence, de sorte que la force de frottement et le facteur de frottement peuvent être réduits en conséquence.L’épaisseur du film superficiel a également une grande influence sur le facteur de friction.Si le film de surface est trop fin, le film s'écrase facilement et le contact direct avec le matériau du substrat se produit ;si le film de surface est trop épais, d'une part, la surface de contact réelle augmente en raison du film souple, et d'autre part, les micro-pics sur les deux surfaces doubles sont. L'effet de sillon sur le film de surface est également plus important. éminent.On constate que le film superficiel présente une épaisseur optimale qui mérite d'être recherchée.2. Propriétés des matériaux Le coefficient de frottement des paires de friction métalliques varie en fonction des propriétés des matériaux appariés.D'une manière générale, le même métal ou paire de friction métallique avec une plus grande solubilité mutuelle est sujet à l'adhésion et son facteur de friction est plus grand ;au contraire, le facteur de friction est plus petit.Les matériaux de structures différentes ont des propriétés de friction différentes.Par exemple, le graphite a une structure en couches stable et une faible force de liaison entre les couches, il est donc facile de glisser, donc le facteur de friction est faible ;par exemple, la paire de friction composée de diamants n'est pas facile à coller en raison de sa dureté élevée et de sa petite surface de contact réelle, et son facteur de friction est également élevé.plus petit.
3. L'influence de la température du milieu environnant sur le facteur de frottement est principalement causée par la modification des propriétés du matériau de surface.Les expériences de Bowden et al.montrent que les facteurs de frottement de nombreux métaux (tels que le molybdène, le tungstène, le tungstène, etc.) et leurs composés, la valeur minimale se produit lorsque la température du milieu environnant est de 700 ~ 800 ℃.Ce phénomène se produit parce que l'augmentation initiale de la température réduit la résistance au cisaillement et qu'une augmentation supplémentaire de la température entraîne une forte baisse de la limite d'élasticité, entraînant une augmentation considérable de la surface de contact réelle.Cependant, dans le cas de paires de friction en polymère ou de traitement sous pression, le coefficient de friction aura une valeur maximale avec le changement de température.
Il ressort de ce qui précède que l'influence de la température sur le facteur de frottement est variable et que la relation entre la température et le facteur de frottement devient très compliquée en raison de l'influence de conditions de travail spécifiques, des propriétés des matériaux, des changements de film d'oxyde et d'autres facteurs.
4. Vitesse de déplacement relative
En général, la vitesse de glissement provoquera un échauffement de la surface et une augmentation de la température, modifiant ainsi les propriétés de la surface, de sorte que le facteur de frottement changera en conséquence.Lorsque la vitesse de glissement relative des surfaces appariées de la paire de friction dépasse 50 m/s, une grande quantité de chaleur de friction est générée sur les surfaces de contact.En raison du court temps de contact continu du point de contact, une grande quantité de chaleur de friction générée instantanément ne peut pas se diffuser à l'intérieur du substrat, de sorte que la chaleur de friction est concentrée dans la couche de surface, ce qui augmente la température de surface et une couche fondue apparaît .Le métal en fusion joue un rôle lubrifiant et crée des frictions.Le facteur diminue à mesure que la vitesse augmente.Par exemple, lorsque la vitesse de glissement du cuivre est de 135 m/s, son facteur de frottement est de 0,055 ;lorsqu'elle est de 350 m/s, elle se réduit à 0,035.Cependant, le facteur de frottement de certains matériaux (comme le graphite) n'est guère affecté par la vitesse de glissement, car les propriétés mécaniques de ces matériaux peuvent être conservées sur une large plage de températures.Pour le frottement limite, dans la plage de vitesse faible où la vitesse est inférieure à 0,0035 m/s, c'est-à-dire la transition du frottement statique au frottement dynamique, à mesure que la vitesse augmente, le coefficient de frottement du film d'adsorption diminue progressivement et tend vers un valeur constante et le coefficient de frottement du film de réaction. Il augmente également progressivement et tend vers une valeur constante.
5. Charger
En général, le coefficient de frottement de la paire de friction métallique diminue avec l'augmentation de la charge, puis tend à être stable.Ce phénomène peut s'expliquer par la théorie de l'adhésion.Lorsque la charge est très faible, les deux surfaces doubles sont en contact élastique et la surface de contact réelle est proportionnelle aux 2/3 de la puissance de la charge.Selon la théorie de l’adhésion, la force de frottement est proportionnelle à la surface de contact réelle, le facteur de frottement est donc égal à 1 de la charge.La puissance /3 est inversement proportionnelle ;lorsque la charge est importante, les deux surfaces doubles sont dans un état de contact élastique-plastique et la zone de contact réelle est proportionnelle à la puissance 2/3 pour 1 de la charge, de sorte que le facteur de frottement diminue lentement avec l'augmentation de la charge .a tendance à être stable ;lorsque la charge est si importante que les deux surfaces doubles sont en contact plastique, le facteur de frottement est fondamentalement indépendant de la charge.L'ampleur du facteur de frottement statique est également liée à la durée du contact statique entre les deux surfaces doubles sous charge.En général, plus la durée du contact statique est longue, plus le facteur de frottement statique est élevé.Cela est dû à l’action de la charge, qui provoque une déformation plastique au point de contact.Avec l'allongement du temps de contact statique, la surface de contact réelle augmentera et les micro-pics s'incrustent les uns dans les autres.causé par plus profond.
6. Rugosité de la surface
Dans le cas d'un contact plastique, l'influence de la rugosité de surface sur la surface de contact réelle étant faible, on peut considérer que le facteur de frottement n'est pratiquement pas affecté par la rugosité de surface.Pour une paire de friction sèche avec contact élastique ou élastoplastique, lorsque la valeur de rugosité de surface est faible, l'effet mécanique est faible et la force moléculaire est grande ;et vice versa.On peut voir que le facteur de frottement aura une valeur minimale avec le changement de rugosité de la surface.
Les effets des facteurs ci-dessus sur le facteur de friction ne sont pas isolés, mais interdépendants.
Heure de publication : 24 août 2022