Čimbenici koji utječu na faktor trenja

1. Površinska svojstva

Zbog zagađenja, kemijske toplinske obrade, galvanskog podmazivanja i maziva na sloju se formira sloj izuzetno tanke površinske folije (poput oksidnog filma, vulkanizirajućeg filma, fosfatirajućeg filma, klorirajućeg filma, zabranjivog filma, kadmijumskog filma, aluminijskog filma itd.) metalna površina, zbog čega površinski sloj ima različita svojstva od matrice.Ako se površinski film nalazi u određenoj debljini, stvarna dodirna površina još uvijek ovisi o materijalu podloge, a ne o površinskom filmu, a čvrstoća smicanja površinskog filma može biti niža od čvrstoće materijala.S druge strane, zbog postojanja površinskog filma teško se prianja, pa se sila trenja i faktor trenja mogu smanjiti.

Debljina površinske folije također ima veliki utjecaj na faktor trenja.Ako je površinski film pretanak, film se lako može slomiti i postoji izravan kontakt s materijalom matrice.Ako je površinski film previše gust, s jedne strane će se stvarna površina kontakta povećati zbog mekog filma; s druge strane, efekt brazde mikro-vrhova na površinskom filmu također je izražen.Može se vidjeti da površinski film ima optimalnu debljinu koju vrijedi potražiti.

2. Svojstva materijala

Faktori trenja parova trenja metala razlikuju se o svojstvima usklađenih materijala.Općenito govoreći, isti metalni ili metalni par trenja s većom međusobnom topljivošću, lako se prianjaju, faktor trenja mu je veći;Naprotiv, faktor trenja je mali.Materijali s različitim strukturama imaju različita svojstva trenja.Na primjer, grafit ima stabilnu lamelarnu strukturu, a interlamelarna sila vezivanja je mala, lako se klizi, pa je faktor trenja mali;Drugi primjer, treći par uparen s dijamantom nije lako zalijepiti zbog velike tvrdoće i malog stvarnog dodira, a faktor trenja je također mali.

3. Temperatura

Utjecaj temperature okolnog medija na faktor trenja uglavnom je uzrokovan promjenama svojstava površinskog materijala. Bowden i sur. pokazali su da je faktor trenja mnogih metala (poput molibdena, volframa, brade itd.) i njihovih spojeva sveden na minimum kada je temperatura okolnog medija između 700 ℃ i 800 ℃.Taj je fenomen uzrokovan smanjenjem čvrstoće smicanja uzrokovanim početnim porastom temperature i oštrim padom prinosa uzrokovanim daljnjim porastom temperature, što rezultira povećanjem stvarnog dodirnog područja.Međutim, maksimalna vrijednost faktora trenja pojavit će se s promjenom temperature tijekom pare s trenjem pod visokim polimerom ili pod pritiskom.

Iz navedenog se vidi da je utjecaj temperature na faktor trenja promjenjiv, a odnos temperature i faktora trenja postaje vrlo kompliciran zbog utjecaja specifičnih radnih uvjeta, karakteristika materijala, promjena oksidacijskog filma i drugih čimbenika.

4. Relativna brzina kretanja

Općenito, brzina klizanja uzrokovat će zagrijavanje površine i porast temperature, mijenjajući na taj način površinska svojstva, pa će se faktor trenja u skladu s tim promijeniti.

Slika 1 prikazuje rezultate eksperimenta klagelski i sur.Za par trenja u općem kontaktnom stanju elastično-plastičnog, faktor trenja prolazi maksimalnu vrijednost s povećanjem brzine klizanja, kao što je prikazano na krivuljama 2 i 3, i s povećanjem normalne opterećenja između dvostrukih površina, položaj maksimalne vrijednosti pomiče se prema podrijetlu koordinata.Kad je stup opterećenja mali, krivulja ima samo uzlazni dio.Kada je opterećenje izuzetno veliko, krivulja ima samo silazni dio, kao što je prikazano na slici 1 i 4.

Kad relativna brzina klizanja dvostruke površine para trenja premaši 50 m / s, na kontaktnoj se površini stvara velika količina topline trenja.S obzirom na to da je kontaktno vrijeme kontinuiranog kontakta kratko, veliki broj toplotne energije trenja nastaje u trenutku ne unutarnje difuzije na podlozi, tako da toplina trenja na površini, temperatura površine je veća u sloju taljenja, rastaljenoj metalnoj tekućini učinak podmazivanja, učini da se koeficijent trenja smanjuje s povećanjem brzine, kao što je bakar pri klizanju brzine 135 m / s, a koeficijent trenja mu je 0. 055;Na 350 m / s pada na 0. 035.Međutim, na faktor trenja nekih materijala, poput grafita, teško utječe brzina klizanja, jer mehanička svojstva takvih materijala mogu ostati konstantna u širokom rasponu temperatura.

Za granično trenje, u području male brzine sa brzinom ispod 0. 0035 m / s, to jest prijelaz iz statičkog trenja u dinamično trenje, s ubrzanjem brzine, faktor trenja adsorbiranog filma postepeno opada i teži konstantnoj vrijednosti, a faktor trenja reakcijskog filma također se postepeno povećava i teži konstantnoj vrijednosti.

Slika 1 utjecaj brzine klizanja

1 - vrlo malo opterećenje 2, 3 - srednje opterećenje 4 - vrlo veliko opterećenje

5. Teret

Općenito, faktor trenja para trenja metala smanjuje se s povećanjem opterećenja i tada postaje stabilan, što se može objasniti teorijom adhezije.Kada je opterećenje vrlo malo, dvije su dvostruke površine u stanju elastičnog kontakta, tada je stvarna površina kontakta proporcionalna 2 / 3 snazi ​​opterećenja, a prema teoriji adhezije, sila trenja proporcionalna je stvarnom području kontakta, tako da je faktor trenja obrnuto proporcionalan 1 / 3 snazi ​​opterećenja;Kada je opterećenje veliko, dvije su dvostruke površine u elastoplastičnom kontaktu. Stvarno područje kontakta proporcionalno je 2 / 3 ~ 1 kvadraturu. Stoga se faktor trenja smanjuje polako i postaje stabilan s porastom opterećenja.Kada je opterećenje dovoljno veliko da su dvije dualne površine u stanju plastičnog kontakta, faktor trenja je u osnovi neovisan o opterećenju.

Faktor statičkog trenja je također povezan s trajanjem stacionarnog kontakta dva para površina pod opterećenjem.Općenito, što je duže trajanje statičkog dodira, veći je faktor statičkog trenja.To je zbog djelovanja opterećenja, tako da će se plastičnim deformacijama mjesta kontaktnog mjesta, produženjem statičkog vremena kontakta, povećati stvarno područje kontakta, mikro-vrhovi ugrađeni jedni u druge.Dublje uzrokovano.

6. Površinska hrapavost

U slučaju kontakta s plastikom, jer hrapavost površine ima malo utjecaja na stvarno kontaktno područje, može se smatrati da na hrapavost površine gotovo ne utječe faktor trenja.Kod elastičnog ili elastično-plastičnog kontaktnog suhog trenja, kada je vrijednost hrapavosti površine vrlo mala, mehanički učinak je manji, ali molekularna sila je veća;I obrnuto.Može se vidjeti da će faktor trenja imati minimalnu vrijednost s varijacijom hrapavosti površine.

Utjecaj gore navedenih faktora na faktor trenja nije izoliran, već međusobno povezan, što bi trebalo napomenuti u analizi.