Vários fatores que afetam o fator de atrito do rolamento
1. Propriedades de superfície
Devido à poluição, tratamento térmico químico, galvanoplastia e lubrificantes, etc., um filme de superfície muito fino (como filme de óxido, filme de sulfeto, filme de fosforeto, filme de cloreto, filme de índio, filme de cádmio, filme de alumínio, etc.) é formado em a superfície metálica.), de modo que a camada superficial tenha propriedades diferentes do substrato.Se o filme superficial estiver dentro de uma certa espessura, a área de contato real ainda será espalhada no material de base em vez do filme superficial, e a resistência ao cisalhamento do filme superficial pode ser inferior à do material base;por outro lado, não é fácil de ocorrer devido à existência do filme superficial.Adesão, para que a força de atrito e o fator de atrito possam ser reduzidos adequadamente.A espessura do filme superficial também tem grande influência no fator de atrito.Se o filme superficial for muito fino, o filme é facilmente esmagado e ocorre o contato direto do material do substrato;se o filme superficial for muito espesso, por um lado, a área de contato real aumenta devido ao filme macio e, por outro lado, os micropicos nas duas superfícies duplas são O efeito de sulco no filme superficial também é mais proeminente.Pode-se observar que o filme superficial possui uma espessura ótima que vale a pena procurar.2. Propriedades do material O coeficiente de atrito dos pares de atrito metálico varia com as propriedades dos materiais emparelhados.De modo geral, o mesmo par de atrito metálico ou metálico com maior solubilidade mútua é propenso à adesão e seu fator de atrito é maior;pelo contrário, o fator de atrito é menor.Materiais de estruturas diferentes têm propriedades de fricção diferentes.Por exemplo, o grafite tem uma estrutura em camadas estável e uma pequena força de ligação entre as camadas, por isso é fácil de deslizar, portanto o fator de atrito é pequeno;por exemplo, o par de fricção do emparelhamento de diamante não é fácil de aderir devido à sua alta dureza e pequena área de contato real, e seu fator de atrito também é alto.menor.
3. A influência da temperatura do meio circundante no fator de atrito é causada principalmente pela mudança nas propriedades do material da superfície.Os experimentos de Bowden et al.mostram que os fatores de atrito de muitos metais (como molibdênio, tungstênio, tungstênio, etc.) e seus compostos, O valor mínimo ocorre quando a temperatura média circundante é de 700 ~ 800 ℃.Este fenômeno ocorre porque o aumento inicial da temperatura reduz a resistência ao cisalhamento, e o aumento adicional da temperatura faz com que o ponto de escoamento caia drasticamente, fazendo com que a área de contato real aumente muito.Porém, no caso de pares de atrito de polímero ou processamento sob pressão, o coeficiente de atrito terá um valor máximo com a mudança de temperatura.
Pode-se observar pelo exposto que a influência da temperatura no fator de atrito é mutável, e a relação entre temperatura e fator de atrito torna-se muito complicada devido à influência de condições de trabalho específicas, propriedades do material, mudanças no filme de óxido e outros fatores.
4. Velocidade relativa de movimento
Em geral, a velocidade de deslizamento causará o aquecimento da superfície e o aumento da temperatura, alterando assim as propriedades da superfície, de modo que o fator de atrito mudará de acordo.Quando a velocidade relativa de deslizamento das superfícies emparelhadas do par de atrito excede 50 m/s, uma grande quantidade de calor de atrito é gerada nas superfícies de contato.Devido ao curto tempo de contato contínuo do ponto de contato, uma grande quantidade de calor de fricção gerado instantaneamente não pode se difundir no interior do substrato, de modo que o calor de fricção é concentrado na camada superficial, aumentando a temperatura da superfície e aparecendo uma camada fundida. .O metal fundido desempenha um papel lubrificante e faz fricção.O fator diminui à medida que a velocidade aumenta.Por exemplo, quando a velocidade de deslizamento do cobre é 135m/s, seu fator de atrito é 0,055;quando é 350m/s, é reduzido para 0,035.No entanto, o fator de atrito de alguns materiais (como o grafite) dificilmente é afetado pela velocidade de deslizamento, porque as propriedades mecânicas de tais materiais podem ser mantidas numa ampla faixa de temperatura.Para o atrito limite, na faixa de baixa velocidade onde a velocidade é inferior a 0,0035m/s, ou seja, a transição do atrito estático para o atrito dinâmico, à medida que a velocidade aumenta, o coeficiente de atrito do filme de adsorção diminui gradualmente e tende a um valor constante, e o coeficiente de atrito do filme de reação também aumenta gradualmente e tende a um valor constante.
5. Carregar
Em geral, o coeficiente de atrito do par de atrito metálico diminui com o aumento da carga e então tende a ser estável.Este fenômeno pode ser explicado pela teoria da adesão.Quando a carga é muito pequena, as duas superfícies duplas estão em contato elástico e a área de contato real é proporcional a 2/3 da potência da carga.De acordo com a teoria da adesão, a força de atrito é proporcional à área de contato real, portanto o fator de atrito é 1 da carga./3 a potência é inversamente proporcional;quando a carga é grande, as duas superfícies duplas estão em um estado de contato elástico-plástico, e a área de contato real é proporcional à potência de 2/3 a 1 da carga, então o fator de atrito diminui lentamente com o aumento da carga .tende a ser estável;quando a carga é tão grande que as duas superfícies duplas estão em contato plástico, o fator de atrito é basicamente independente da carga.A magnitude do fator de atrito estático também está relacionada com a duração do contato estático entre as duas superfícies duplas sob carga.Em geral, quanto maior a duração do contato estático, maior será o fator de atrito estático.Isto se deve à ação da carga, que provoca deformação plástica no ponto de contato.Com a extensão do tempo de contato estático, a área de contato real aumentará e os micropicos serão incorporados uns aos outros.causado por mais profundo.
6. Rugosidade superficial
No caso do contato plástico, como a influência da rugosidade superficial na área real de contato é pequena, pode-se considerar que o fator de atrito dificilmente é afetado pela rugosidade superficial.Para um par de atrito seco com contato elástico ou elastoplástico, quando o valor da rugosidade superficial é pequeno, o efeito mecânico é pequeno e a força molecular é grande;e vice versa.Pode-se observar que o fator de atrito terá um valor mínimo com a alteração da rugosidade superficial.
Os efeitos dos fatores acima sobre o fator de atrito não são isolados, mas sim inter-relacionados.
Horário da postagem: 24 de agosto de 2022