Różne czynniki wpływające na współczynnik tarcia łożyska
1. Właściwości powierzchni
Z powodu zanieczyszczeń, chemicznej obróbki cieplnej, galwanizacji i smarów itp. na powierzchni tworzy się bardzo cienka warstwa powierzchniowa (taka jak warstwa tlenkowa, warstwa siarczkowa, warstwa fosforkowa, warstwa chlorkowa, warstwa indu, warstwa kadmu, folia aluminiowa itp.) metalową powierzchnię.), dzięki czemu warstwa wierzchnia ma inne właściwości niż podłoże.Jeśli warstwa powierzchniowa mieści się w określonej grubości, rzeczywista powierzchnia styku jest nadal natryskiwana na materiał bazowy zamiast na warstwę powierzchniową, a wytrzymałość powłoki powierzchniowej na ścinanie może być niższa niż w przypadku materiału podstawowego;z drugiej strony nie jest to łatwe do wystąpienia ze względu na istnienie filmu powierzchniowego.Przyczepność, dzięki czemu można odpowiednio zmniejszyć siłę tarcia i współczynnik tarcia.Grubość warstwy powierzchniowej ma również duży wpływ na współczynnik tarcia.Jeżeli warstwa wierzchnia jest zbyt cienka, łatwo ulega ona zmiażdżeniu i następuje bezpośredni kontakt materiału podłoża;jeśli folia powierzchniowa jest zbyt gruba, z jednej strony rzeczywista powierzchnia styku zwiększa się ze względu na miękką folię, a z drugiej strony mikroszczyty na dwóch podwójnych powierzchniach. Efekt bruzdowania folii powierzchniowej jest również większy znaczący.Można zauważyć, że folia powierzchniowa ma optymalną grubość, której warto szukać.2. Właściwości materiału Współczynnik tarcia metalowych par ciernych zmienia się w zależności od właściwości sparowanych materiałów.Ogólnie rzecz biorąc, ten sam metal lub metalowa para cierna o większej wzajemnej rozpuszczalności jest podatna na adhezję, a jej współczynnik tarcia jest większy;wręcz przeciwnie, współczynnik tarcia jest mniejszy.Materiały o różnej strukturze mają różne właściwości cierne.Na przykład grafit ma stabilną strukturę warstwową i małą siłę wiązania między warstwami, dzięki czemu łatwo się przesuwa, dzięki czemu współczynnik tarcia jest niewielki;na przykład para cierna pary diamentów nie jest łatwa do przyklejenia ze względu na jej wysoką twardość i małą rzeczywistą powierzchnię styku, a jej współczynnik tarcia jest również wysoki.mniejszy.
3. Wpływ temperatury otaczającego ośrodka na współczynnik tarcia wynika głównie ze zmiany właściwości materiału powierzchniowego.Eksperymenty Bowdena i in.pokazują, że współczynniki tarcia wielu metali (takich jak molibden, wolfram, wolfram itp.) i ich związków, minimalna wartość występuje, gdy temperatura otoczenia wynosi 700 ~ 800 ℃.Zjawisko to występuje, ponieważ początkowy wzrost temperatury zmniejsza wytrzymałość na ścinanie, a dalszy wzrost temperatury powoduje gwałtowny spadek granicy plastyczności, co powoduje znaczne zwiększenie rzeczywistej powierzchni styku.Natomiast w przypadku polimerowych par ciernych lub obróbki ciśnieniowej współczynnik tarcia będzie osiągał maksymalną wartość wraz ze zmianą temperatury.
Z powyższego wynika, że wpływ temperatury na współczynnik tarcia jest zmienny, a zależność pomiędzy temperaturą a współczynnikiem tarcia staje się bardzo skomplikowana ze względu na wpływ specyficznych warunków pracy, właściwości materiału, zmian warstwy tlenkowej i innych czynników.
4. Względna prędkość ruchu
Ogólnie rzecz biorąc, prędkość poślizgu powoduje nagrzewanie się powierzchni i wzrost temperatury, zmieniając w ten sposób właściwości powierzchni, więc współczynnik tarcia odpowiednio się zmieni.Gdy względna prędkość poślizgu sparowanych powierzchni pary ciernej przekracza 50 m/s, na powierzchniach styku wytwarza się duża ilość ciepła tarcia.Ze względu na krótki ciągły czas kontaktu punktu styku, duża ilość generowanego natychmiastowo ciepła tarcia nie może przedostać się do wnętrza podłoża, dlatego ciepło tarcia koncentruje się w warstwie wierzchniej, co powoduje wyższą temperaturę powierzchni i pojawienie się warstwy stopionej .Roztopiony metal pełni rolę smarującą i powoduje tarcie.Współczynnik maleje wraz ze wzrostem prędkości.Na przykład, gdy prędkość poślizgu miedzi wynosi 135 m/s, jej współczynnik tarcia wynosi 0,055;gdy wynosi 350 m/s, zostaje zmniejszona do 0,035.Jednakże współczynnik tarcia niektórych materiałów (takich jak grafit) prawie nie zależy od prędkości poślizgu, ponieważ właściwości mechaniczne takich materiałów można zachować w szerokim zakresie temperatur.W przypadku tarcia granicznego, w niskim zakresie prędkości, gdzie prędkość jest mniejsza niż 0,0035 m/s, czyli przy przejściu od tarcia statycznego do tarcia dynamicznego, wraz ze wzrostem prędkości współczynnik tarcia warstwy adsorpcyjnej stopniowo maleje i ma tendencję do wartość stała, a współczynnik tarcia filmu reakcyjnego również stopniowo wzrasta i ma tendencję do stałej wartości.
5. Załaduj
Ogólnie rzecz biorąc, współczynnik tarcia metalowej pary ciernej maleje wraz ze wzrostem obciążenia, a następnie utrzymuje się na stabilnym poziomie.Zjawisko to można wyjaśnić teorią adhezji.Gdy obciążenie jest bardzo małe, dwie podwójne powierzchnie pozostają w elastycznym kontakcie, a rzeczywista powierzchnia styku jest proporcjonalna do 2/3 mocy obciążenia.Zgodnie z teorią przyczepności siła tarcia jest proporcjonalna do rzeczywistej powierzchni styku, więc współczynnik tarcia wynosi 1 obciążenia./3 moc jest odwrotnie proporcjonalna;gdy obciążenie jest duże, dwie podwójne powierzchnie znajdują się w stanie styku sprężysto-plastycznego, a rzeczywista powierzchnia styku jest proporcjonalna do 2/3 do 1 mocy obciążenia, więc współczynnik tarcia powoli maleje wraz ze wzrostem obciążenia .ma tendencję do bycia stabilnym;gdy obciążenie jest tak duże, że dwie podwójne powierzchnie stykają się plastycznie, współczynnik tarcia jest w zasadzie niezależny od obciążenia.Wielkość współczynnika tarcia statycznego jest również powiązana z czasem trwania kontaktu statycznego pomiędzy dwiema podwójnymi powierzchniami pod obciążeniem.Ogólnie rzecz biorąc, im dłuższy czas trwania kontaktu statycznego, tym większy współczynnik tarcia statycznego.Dzieje się tak na skutek działania obciążenia, które powoduje odkształcenie plastyczne w miejscu styku.Wraz z wydłużeniem czasu kontaktu statycznego rzeczywista powierzchnia kontaktu będzie się zwiększać, a mikroszczyty będą się w siebie wtapiać.spowodowane głębszym.
6. Chropowatość powierzchni
W przypadku kontaktu plastycznego, ponieważ wpływ chropowatości powierzchni na rzeczywistą powierzchnię styku jest niewielki, można uznać, że chropowatość powierzchni ma niewielki wpływ na współczynnik tarcia.W przypadku pary ciernej suchej o kontakcie elastycznym lub elastoplastycznym, gdy wartość chropowatości powierzchni jest mała, efekt mechaniczny jest mały, a siła molekularna duża;i wzajemnie.Można zauważyć, że współczynnik tarcia będzie miał wartość minimalną wraz ze zmianą chropowatości powierzchni
Wpływ powyższych czynników na współczynnik tarcia nie jest odosobniony, ale jest ze sobą powiązany.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2022 r