相對運動速度 影響摩擦因數的因素
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相對運動速度 影響摩擦因數的因素
一般情況下,滑動速度會引起表層發熱和溫升,從而改變表層的性質,因此摩擦因數必將隨之變化。
圖1是克拉蓋爾斯基等人得出的試驗結果。對于一般彈塑性接觸狀態的摩擦副,摩擦因數隨滑動速度的增加而越過一極大值,如圖中曲線2和3,并且隨著對偶表面間法向載荷的增加,其極大值的位置向坐標原點移動。當載荷極小時,曲線只有上升部分;而載荷極大時曲線只有下降部分,如圖中曲線1和4所示。
當摩擦副對偶表面的相對滑動速度超過50m/s時,接觸表面產生大量的摩擦熱。因接觸點的持續接觸時間短,瞬間產生的大量摩擦熱來不及向基體內部擴散,因此摩擦熱集中在表層,使表層溫度較高而出現熔化層,熔化了的金屬液起著潤滑作用,使摩擦因數隨速度增加而降低,如銅在滑動速度為135m/s時,其摩擦因數為0.055;而在350m/s時,則降為0.035。但有些材料(如石墨)的摩擦因數幾乎不受滑動速度的影響,其原因是這類材料的力學性能可在很寬的溫度范圍內保持不變。
對于邊界摩擦,在速度低于0.0035m/s,即由靜摩擦向動摩擦過渡的低速度范圍內,隨著速度的加快,吸附膜的摩擦因數逐漸減小而趨于定值,反應膜的摩擦因數也逐漸增大而趨于定值。
圖1 滑動速度的影響
1—極小的載荷 2、3—中等的載荷 4—極大的載荷