Різні фактори, що впливають на коефіцієнт тертя підшипника
1. Властивості поверхні
Через забруднення, хімічну термічну обробку, гальванічне покриття та мастильні матеріали тощо на поверхні утворюється дуже тонка поверхнева плівка (така як оксидна плівка, сульфідна плівка, фосфідна плівка, хлоридна плівка, індієва плівка, кадмієва плівка, алюмінієва плівка тощо). металеву поверхню.), так що поверхневий шар має відмінні властивості від підкладки.Якщо поверхнева плівка має певну товщину, фактична площа контакту все одно посипається на основний матеріал замість поверхневої плівки, і міцність на зсув поверхневої плівки може бути нижчою, ніж у основного матеріалу;з іншого боку, це нелегко виникнути через існування поверхневої плівки.Адгезія, тому силу тертя та коефіцієнт тертя можна відповідно зменшити.Товщина поверхневої плівки також має великий вплив на коефіцієнт тертя.Якщо поверхнева плівка занадто тонка, плівка легко подрібнюється і відбувається прямий контакт матеріалу підкладки;якщо поверхнева плівка занадто товста, з одного боку, фактична площа контакту збільшується через м’яку плівку, а з іншого боку, мікропіки на двох подвійних поверхнях також є більшим. видатний.Можна побачити, що поверхнева плівка має оптимальну товщину, яку варто шукати.2. Властивості матеріалу Коефіцієнт тертя металевих пар тертя змінюється залежно від властивостей парних матеріалів.Взагалі кажучи, той самий метал або металева пара тертя з більшою взаємною розчинністю схильна до адгезії, і її коефіцієнт тертя більший;навпаки, коефіцієнт тертя менший.Матеріали різної будови мають різні фрикційні властивості.Наприклад, графіт має стабільну шарувату структуру та малу силу зв’язку між шарами, тому він легко ковзає, тому коефіцієнт тертя невеликий;наприклад, пару тертя алмазної пари непросто приклеїти через її високу твердість і малу фактичну площу контакту, а її коефіцієнт тертя також високий.менший.
3. Вплив температури навколишнього середовища на коефіцієнт тертя в основному зумовлений зміною властивостей матеріалу поверхні.Експерименти Боудена та ін.показують, що коефіцієнти тертя багатьох металів (таких як молібден, вольфрам, вольфрам тощо) та їх сполук Мінімальне значення виникає, коли температура навколишнього середовища становить 700~800 ℃.Це явище відбувається тому, що початкове підвищення температури зменшує міцність на зсув, а подальше підвищення температури спричиняє різке зниження межі текучості, що призводить до значного збільшення фактичної площі контакту.Однак у випадку полімерних пар тертя або обробки тиском коефіцієнт тертя матиме максимальне значення зі зміною температури.
З вищевикладеного видно, що вплив температури на коефіцієнт тертя є мінливим, а зв’язок між температурою та коефіцієнтом тертя стає дуже складним через вплив конкретних умов роботи, властивостей матеріалу, зміни оксидної плівки та інших факторів.
4. Відносна швидкість руху
Загалом, швидкість ковзання спричинить нагрівання поверхні та підвищення температури, таким чином змінюючи властивості поверхні, тому коефіцієнт тертя відповідно змінюватиметься.Коли відносна швидкість ковзання парних поверхонь пари тертя перевищує 50 м/с, на контактних поверхнях утворюється велика кількість тепла від тертя.Через короткий час безперервного контакту точки контакту велика кількість тепла тертя, що генерується миттєво, не може дифундувати всередину підкладки, тому тепло тертя концентрується в поверхневому шарі, що підвищує температуру поверхні та з’являється розплавлений шар. .Розплавлений метал відіграє мастильну роль і створює тертя.Фактор зменшується зі збільшенням швидкості.Наприклад, коли швидкість ковзання міді становить 135 м/с, її коефіцієнт тертя становить 0,055;коли вона становить 350 м/с, вона зменшується до 0,035.Однак на коефіцієнт тертя деяких матеріалів (наприклад, графіту) майже не впливає швидкість ковзання, оскільки механічні властивості таких матеріалів можуть зберігатися в широкому діапазоні температур.Для граничного тертя в діапазоні низьких швидкостей, де швидкість нижча за 0,0035 м/с, тобто при переході від статичного тертя до динамічного, зі збільшенням швидкості коефіцієнт тертя адсорбційної плівки поступово зменшується і прагне до постійне значення, а коефіцієнт тертя реакційної плівки також поступово зростає і прагне до постійного значення.
5. Навантаження
Загалом, коефіцієнт тертя металевої пари тертя зменшується зі збільшенням навантаження, а потім прагне стати стабільним.Це явище можна пояснити за допомогою теорії адгезії.Коли навантаження дуже мале, дві подвійні поверхні знаходяться в пружному контакті, і фактична площа контакту пропорційна 2/3 потужності навантаження.Відповідно до теорії адгезії, сила тертя пропорційна фактичній площі контакту, тому коефіцієнт тертя дорівнює 1 від навантаження./3 потужність обернено пропорційна;коли навантаження велике, дві подвійні поверхні знаходяться в стані пружно-пластичного контакту, а фактична площа контакту пропорційна 2/3 до 1 потужності навантаження, тому коефіцієнт тертя повільно зменшується зі збільшенням навантаження .має тенденцію бути стабільним;коли навантаження настільки велике, що дві подвійні поверхні знаходяться в пластичному контакті, коефіцієнт тертя в основному не залежить від навантаження.Величина коефіцієнта статичного тертя також пов'язана з тривалістю статичного контакту між двома подвійними поверхнями під навантаженням.Загалом, чим довша тривалість статичного контакту, тим більший коефіцієнт статичного тертя.Це пов'язано з дією навантаження, яка викликає пластичну деформацію в місці контакту.Із збільшенням часу статичного контакту фактична площа контакту збільшиться, а мікропіки вбудовуються один в одного.викликана глибш.
6. Шорсткість поверхні
У випадку пластичного контакту, оскільки вплив шорсткості поверхні на фактичну площу контакту невеликий, можна вважати, що шорсткість поверхні майже не впливає на коефіцієнт тертя.Для пари сухого тертя з пружним або пружнопластичним контактом, коли значення шорсткості поверхні мало, механічний ефект малий, а молекулярна сила велика;і навпаки.Видно, що коефіцієнт тертя буде мати мінімальне значення зі зміною шорсткості поверхні.
Вплив вищезазначених факторів на фактор тертя є не ізольованим, а взаємопов’язаним.
Час публікації: 24 серпня 2022 р