Các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến hệ số ma sát ổ trục

Các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến hệ số ma sát ổ trục
1. Đặc tính bề mặt
Do ô nhiễm, xử lý nhiệt hóa học, mạ điện và chất bôi trơn, v.v., một màng bề mặt rất mỏng (như màng oxit, màng sunfua, màng photphua, màng clorua, màng indium, màng cadmium, màng nhôm, v.v.) được hình thành trên bề mặt kim loại.), do đó lớp bề mặt có các tính chất khác với chất nền.Nếu màng bề mặt nằm trong một độ dày nhất định, diện tích tiếp xúc thực tế vẫn được rắc trên vật liệu nền thay vì màng bề mặt và độ bền cắt của màng bề mặt có thể thấp hơn so với vật liệu nền;mặt khác, nó không dễ xảy ra do sự tồn tại của màng bề mặt.Độ bám dính nên lực ma sát và hệ số ma sát có thể giảm đi tương ứng.Độ dày màng bề mặt cũng có ảnh hưởng lớn đến hệ số ma sát.Nếu màng bề mặt quá mỏng, màng dễ bị nghiền nát và xảy ra sự tiếp xúc trực tiếp với vật liệu nền;nếu màng bề mặt quá dày, một mặt, diện tích tiếp xúc thực tế tăng lên do màng mềm, mặt khác, các đỉnh vi mô trên hai bề mặt kép là Hiệu ứng nhăn trên màng bề mặt cũng nhiều hơn nổi bật.Có thể thấy màng bề mặt có độ dày tối ưu đáng được tìm kiếm.2. Tính chất vật liệu Hệ số ma sát của các cặp ma sát kim loại thay đổi theo tính chất của vật liệu ghép.Nói chung, cùng một cặp kim loại hoặc kim loại có độ hòa tan lẫn nhau lớn hơn sẽ dễ bị bám dính và hệ số ma sát của nó lớn hơn;ngược lại hệ số ma sát nhỏ hơn.Vật liệu có cấu trúc khác nhau có đặc tính ma sát khác nhau.Ví dụ, than chì có cấu trúc phân lớp ổn định và lực liên kết giữa các lớp nhỏ nên dễ trượt nên hệ số ma sát nhỏ;Ví dụ, cặp ma sát ghép kim cương không dễ dính do độ cứng cao và diện tích tiếp xúc thực tế nhỏ và hệ số ma sát của nó cũng cao.nhỏ hơn.
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường xung quanh đến hệ số ma sát chủ yếu là do sự thay đổi tính chất của vật liệu bề mặt.Các thí nghiệm của Bowden et al.cho thấy hệ số ma sát của nhiều kim loại (như molypden, vonfram, vonfram, v.v.) và các hợp chất của chúng, Giá trị tối thiểu xảy ra khi nhiệt độ trung bình xung quanh là 700 ~ 800oC.Hiện tượng này xảy ra do nhiệt độ ban đầu tăng làm giảm độ bền cắt, nhiệt độ tăng thêm khiến điểm chảy dẻo giảm mạnh, khiến diện tích tiếp xúc thực tế tăng lên rất nhiều.Tuy nhiên, trong trường hợp cặp ma sát polyme hoặc gia công áp suất, hệ số ma sát sẽ có giá trị cực đại khi thay đổi nhiệt độ.
Có thể thấy ở trên rằng ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số ma sát có thể thay đổi và mối quan hệ giữa nhiệt độ và hệ số ma sát trở nên rất phức tạp do ảnh hưởng của điều kiện làm việc cụ thể, tính chất vật liệu, thay đổi màng oxit và các yếu tố khác.​
4. Tốc độ di chuyển tương đối
Nhìn chung, tốc độ trượt sẽ làm cho bề mặt nóng lên và nhiệt độ tăng lên, do đó làm thay đổi tính chất của bề mặt nên hệ số ma sát cũng sẽ thay đổi tương ứng.Khi tốc độ trượt tương đối của các bề mặt ghép đôi của cặp ma sát vượt quá 50m/s, một lượng nhiệt ma sát lớn sẽ được tạo ra trên các bề mặt tiếp xúc.Do thời gian tiếp xúc liên tục của điểm tiếp xúc ngắn nên một lượng lớn nhiệt ma sát sinh ra tức thời không thể khuếch tán vào bên trong bề mặt nên nhiệt ma sát tập trung ở lớp bề mặt khiến nhiệt độ bề mặt cao hơn và xuất hiện lớp nóng chảy. .Kim loại nóng chảy đóng vai trò bôi trơn và tạo ra ma sát.Hệ số giảm khi tốc độ tăng.Ví dụ, khi tốc độ trượt của đồng là 135m/s thì hệ số ma sát của nó là 0,055;khi tốc độ là 350m/s thì giảm xuống còn 0,035.Tuy nhiên, hệ số ma sát của một số vật liệu (như than chì) hầu như không bị ảnh hưởng bởi tốc độ trượt, vì tính chất cơ học của những vật liệu đó có thể được duy trì trong phạm vi nhiệt độ rộng.Đối với ma sát biên, trong phạm vi tốc độ thấp, tốc độ thấp hơn 0,0035m / s, nghĩa là chuyển từ ma sát tĩnh sang ma sát động, khi tốc độ tăng, hệ số ma sát của màng hấp phụ giảm dần và có xu hướng giá trị không đổi và hệ số ma sát của màng phản ứng cũng tăng dần và có xu hướng đạt đến giá trị không đổi.​​
5. Tải
Nhìn chung, hệ số ma sát của cặp ma sát kim loại giảm khi tải trọng tăng và sau đó có xu hướng ổn định.Hiện tượng này có thể được giải thích bằng lý thuyết bám dính.Khi tải rất nhỏ, hai bề mặt kép tiếp xúc đàn hồi và diện tích tiếp xúc thực tế tỷ lệ với 2/3 công suất của tải.Theo lý thuyết bám dính, lực ma sát tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc thực tế nên hệ số ma sát bằng 1 của tải trọng./3 công suất tỉ lệ nghịch;khi tải lớn, hai bề mặt kép ở trạng thái tiếp xúc đàn hồi-dẻo và diện tích tiếp xúc thực tế tỷ lệ với công suất 2/3 đến 1 của tải, do đó hệ số ma sát giảm chậm khi tải tăng .có xu hướng ổn định;khi tải quá lớn đến mức hai bề mặt kép tiếp xúc dẻo thì hệ số ma sát về cơ bản không phụ thuộc vào tải.Độ lớn của hệ số ma sát tĩnh cũng liên quan đến thời gian tiếp xúc tĩnh giữa hai bề mặt kép chịu tải.Nói chung, thời gian tiếp xúc tĩnh càng dài thì hệ số ma sát tĩnh càng lớn.Điều này là do tác động của tải trọng gây ra biến dạng dẻo tại điểm tiếp xúc.Với việc kéo dài thời gian tiếp xúc tĩnh, diện tích tiếp xúc thực tế sẽ tăng lên và các đỉnh vi mô được nhúng vào nhau.sâu hơn gây ra.
6. Độ nhám bề mặt
Trong trường hợp tiếp xúc bằng nhựa, do ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến diện tích tiếp xúc thực tế là nhỏ nên có thể coi hệ số ma sát hầu như không bị ảnh hưởng bởi độ nhám bề mặt.Đối với cặp ma sát khô có tiếp xúc đàn hồi hoặc đàn hồi, khi giá trị độ nhám bề mặt nhỏ thì tác dụng cơ học nhỏ và lực phân tử lớn;và ngược lại.Có thể thấy hệ số ma sát sẽ có giá trị nhỏ nhất khi độ nhám bề mặt thay đổi.​​
Ảnh hưởng của các yếu tố trên đến hệ số ma sát không phải riêng lẻ mà có mối liên hệ với nhau.