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轴承的基础摩擦类型和机理

时间:2023-05-23      阅读:969

所谓摩擦:“在外力作用下一个物体相对另一个物体运动时或将要运动时,沿着两个物体的界面作用的阻力”。

常见的摩擦类型都有哪些?

摩擦副的运动状态分类


静摩擦:


一个物体沿着另一个物体表面有相对运动趋势但无相对运动时产生的摩擦。当外力克服最大静摩擦力时,物体才开始宏观运动。



动摩擦:


一个物体沿着另一个物体表面有宏观相对运动时接触表面间的摩擦。这时的摩擦力就是动摩擦力。




滑动摩擦:

两物体接触表面作相对运动(或具有相对滑动趋势)的摩擦。

自旋摩擦:

两接触物体环绕其接触表面的法线作相对旋转时的摩擦。

滚动摩擦:


一物体在力矩作用下沿着另一个物体表面滚动时接触表面间的摩擦。


流体摩擦:

两表面被一层具有压力的连续的有足够厚度的流体隔开。

摩擦副表面的润滑状态分类:

干摩擦:

•表示名义上无润滑的摩擦;

•纯金属间(摩擦材料)摩擦,摩擦系数大。

边界摩擦


•摩擦表面被极薄的润滑膜隔开;
•摩擦磨损取决于两表面的特性和润滑剂的性能


流体摩擦


•摩擦表面被一层连续的流体润滑剂薄膜隔开;
•摩擦发生在界面间的流体润滑剂膜内,
•摩擦阻力由流体粘性阻力或流变阻力所决定


混合摩擦


•在摩擦表面上同时存在着流体摩擦、边界摩擦干摩擦的混合状态下的摩擦


主要摩擦机理

滑动摩擦机理:


滑动摩擦就是粘结点的形成和剪切交替进行的粘滑过程。这里涉及到的摩擦力产生原理是粘着效应犁沟效应产生的阻力。

犁沟效应:硬金属的粗糙峰嵌入软金属后,在滑动中推挤软金属使之塑性变形并犁出一条沟槽的现象。


减小犁沟效应措施:

•降低表面粗糙度;

•选用硬度相近的材料;

•从界面清除磨屑和污染颗粒;

•蚀刻修整技术,滑动过程中界面上的磨粒掉入凹坑。



粘着效应:在摩擦时接触点产生瞬间高温,促使两金属产生粘着。


减小黏着效应措施:


•硬金属表面增加有一层软、薄的金属膜,如:滑动轴承衬材料
•润滑油添加剂,如:油脂中加入石墨

滚动摩擦机理:


滚动摩擦是一个物体(滚动体)在另一个物体的表面(可以是平面或曲面)上滚动时遇到的阻力,滚动体一般是球体或圆柱体等回转体。滚动摩擦机理与滑动摩擦不同。除非接触面存在很大的滑动,滚动摩擦通常不存在犁沟效应,而粘着结点的剪切阻力也不是滚动摩擦的主要原因。


微观滑动:微观滑动所产生的摩擦阻力占滚动摩擦的较大部分,它的机理与滑动摩擦相同;
• 塑性变形:塑性变形所消耗的能量表现为滚动摩擦阻力;
弹性滞后:圆柱体在接触区内时,依次相继地承受加载卸载的循环作用;往往是主要成份;
黏着效应:滚动表面相互紧压形成的黏着结点在滚动中将沿垂直接触面的方向分离的力。


摩擦的问题处理与控制利用

摩擦副出现问题如何处理?

• 流体动压径向轴承在一定条件下产生油膜振荡;

• 齿轮齿面因磨损而几何形状发生变化;

• 轴承因磨损而间隙变得过大。


摩擦的控制与利用?


• 降低摩擦:润滑剂,滚动轴承,空气轴承,磁浮轴承;

• 保持稳定摩擦:刹车,摩擦驱动;

• 摩擦利用:钻木取火,摩擦焊接。



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