Varios factores que afectan el factor de fricción del rodamiento.
1. Propiedades de la superficie
Debido a la contaminación, el tratamiento térmico químico, la galvanoplastia y los lubricantes, etc., se forma una película superficial muy delgada (como una película de óxido, una película de sulfuro, una película de fosfuro, una película de cloruro, una película de indio, una película de cadmio, una película de aluminio, etc.). la superficie metálica.), de modo que la capa superficial tiene propiedades diferentes a las del sustrato.Si la película superficial tiene un cierto espesor, el área de contacto real todavía se rocía sobre el material base en lugar de la película superficial, y la resistencia al corte de la película superficial puede ser menor que la del material base;por otro lado, no es fácil que ocurra debido a la existencia de la película superficial.Adhesión, por lo que la fuerza de fricción y el factor de fricción se pueden reducir en consecuencia.El espesor de la película superficial también tiene una gran influencia en el factor de fricción.Si la película superficial es demasiado delgada, la película se aplasta fácilmente y se produce el contacto directo del material del sustrato;si la película superficial es demasiado gruesa, por un lado, el área de contacto real aumenta debido a la película suave y, por otro lado, los micropicos en las dos superficies duales son más altos. El efecto de surco en la película superficial también es mayor. prominente.Se puede observar que la película superficial tiene un espesor óptimo que vale la pena buscar.2. Propiedades de los materiales El coeficiente de fricción de los pares de fricción metálicos varía con las propiedades de los materiales emparejados.En términos generales, el mismo metal o par de fricción de metal con mayor solubilidad mutua es propenso a la adhesión y su factor de fricción es mayor;por el contrario, el factor de fricción es menor.Los materiales de diferentes estructuras tienen diferentes propiedades de fricción.Por ejemplo, el grafito tiene una estructura en capas estable y una pequeña fuerza de unión entre las capas, por lo que es fácil de deslizar, por lo que el factor de fricción es pequeño;por ejemplo, el par de fricción del par de diamantes no es fácil de pegar debido a su alta dureza y pequeña área de contacto real, y su factor de fricción también es alto.más pequeño.
3. La influencia de la temperatura del medio circundante sobre el factor de fricción se debe principalmente al cambio en las propiedades del material de la superficie.Los experimentos de Bowden et al.muestran que los factores de fricción de muchos metales (como molibdeno, tungsteno, tungsteno, etc.) y sus compuestos, el valor mínimo ocurre cuando la temperatura del medio circundante es de 700 ~ 800 ℃.Este fenómeno se produce porque el aumento de temperatura inicial reduce la resistencia al corte y un mayor aumento de temperatura hace que el límite elástico caiga bruscamente, lo que hace que el área de contacto real aumente mucho.Sin embargo, en el caso de pares de fricción de polímeros o procesamiento a presión, el coeficiente de fricción tendrá un valor máximo con el cambio de temperatura.
De lo anterior se puede ver que la influencia de la temperatura en el factor de fricción es variable, y la relación entre la temperatura y el factor de fricción se vuelve muy complicada debido a la influencia de condiciones de trabajo específicas, propiedades del material, cambios de la película de óxido y otros factores.
4. Velocidad de movimiento relativa
En general, la velocidad de deslizamiento provocará el calentamiento de la superficie y un aumento de temperatura, cambiando así las propiedades de la superficie, por lo que el factor de fricción cambiará en consecuencia.Cuando la velocidad de deslizamiento relativa de las superficies emparejadas del par de fricción excede los 50 m/s, se genera una gran cantidad de calor de fricción en las superficies de contacto.Debido al corto tiempo de contacto continuo del punto de contacto, una gran cantidad de calor de fricción generado instantáneamente no puede difundirse hacia el interior del sustrato, por lo que el calor de fricción se concentra en la capa superficial, lo que aumenta la temperatura de la superficie y aparece una capa fundida. .El metal fundido juega un papel lubricante y genera fricción.El factor disminuye a medida que aumenta la velocidad.Por ejemplo, cuando la velocidad de deslizamiento del cobre es 135 m/s, su factor de fricción es 0,055;cuando es de 350 m/s, se reduce a 0,035.Sin embargo, el factor de fricción de algunos materiales (como el grafito) apenas se ve afectado por la velocidad de deslizamiento, porque las propiedades mecánicas de dichos materiales pueden mantenerse en un amplio rango de temperaturas.Para la fricción límite, en el rango de baja velocidad donde la velocidad es inferior a 0,0035 m/s, es decir, la transición de la fricción estática a la fricción dinámica, a medida que aumenta la velocidad, el coeficiente de fricción de la película de adsorción disminuye gradualmente y tiende a valor constante y el coeficiente de fricción de la película de reacción también aumenta gradualmente y tiende a un valor constante.
5. Cargar
En general, el coeficiente de fricción del par de fricción metálico disminuye con el aumento de la carga y luego tiende a ser estable.Este fenómeno puede explicarse mediante la teoría de la adhesión.Cuando la carga es muy pequeña, las dos superficies duales están en contacto elástico y el área de contacto real es proporcional a 2/3 de la potencia de la carga.Según la teoría de la adhesión, la fuerza de fricción es proporcional al área de contacto real, por lo que el factor de fricción es 1 de la carga./3 la potencia es inversamente proporcional;cuando la carga es grande, las dos superficies duales están en un estado de contacto elástico-plástico y el área de contacto real es proporcional a la potencia de 2/3 a 1 de la carga, por lo que el factor de fricción disminuye lentamente con el aumento de la carga. .tiende a ser estable;Cuando la carga es tan grande que las dos superficies duales están en contacto plástico, el factor de fricción es básicamente independiente de la carga.La magnitud del factor de fricción estática también está relacionada con la duración del contacto estático entre las dos superficies duales bajo carga.En general, cuanto mayor sea la duración del contacto estático, mayor será el factor de fricción estática.Esto se debe a la acción de la carga, que provoca deformación plástica en el punto de contacto.Con la extensión del tiempo de contacto estático, el área de contacto real aumentará y los micropicos quedarán incrustados entre sí.causado por más profundo.
6. Rugosidad de la superficie
En el caso del contacto plástico, dado que la influencia de la rugosidad de la superficie sobre el área de contacto real es pequeña, se puede considerar que el factor de fricción apenas se ve afectado por la rugosidad de la superficie.Para un par de fricción seca con contacto elástico o elastoplástico, cuando el valor de rugosidad de la superficie es pequeño, el efecto mecánico es pequeño y la fuerza molecular es grande;y viceversa.Se puede observar que el factor de fricción tendrá un valor mínimo con el cambio de rugosidad de la superficie.
Los efectos de los factores anteriores sobre el factor de fricción no están aislados, sino interrelacionados.
Hora de publicación: 24 de agosto de 2022