1. Επιφανειακές ιδιότητες
Λόγω της ρύπανσης, χημική θερμική επεξεργασία, ηλεκτρολυτική επίστρωση και λιπαντικά, σχηματίζεται ένα στρώμα εξαιρετικά λεπτής μεμβράνης επιφάνειας (όπως φιλμ οξειδίου, φιλμ βουλκανισμού, φιλμ φωσφορώσεως, φιλμ χλωρίωσης, μεμβράνη απαγόρευσης, φιλμ καδμίου, φιλμ αλουμινίου κ.λπ.). μεταλλική επιφάνεια, η οποία κάνει το επιφανειακό στρώμα να έχει διαφορετικές ιδιότητες από τη μήτρα.Εάν η επιφανειακή μεμβράνη είναι εντός ορισμένου πάχους, η πραγματική περιοχή επαφής εξαρτάται ακόμη από το υλικό του υποστρώματος και όχι από το επιφανειακό φιλμ και η αντοχή διάτμησης του επιφανειακού φιλμ μπορεί να είναι χαμηλότερη από εκείνη του υλικού υποστρώματος.Από την άλλη πλευρά, λόγω της ύπαρξης της επιφανειακής μεμβράνης, είναι δύσκολο να τηρηθεί, οπότε η δύναμη τριβής και ο συντελεστής τριβής μπορούν να μειωθούν.
Το πάχος της επιφανειακής μεμβράνης έχει επίσης μεγάλη επίδραση στον παράγοντα τριβής.Εάν το φιλμ επιφανείας είναι πολύ λεπτό, το φιλμ είναι εύκολο να σπάσει και υπάρχει άμεση επαφή με το υλικό μήτρας.Εάν το επιφανειακό φιλμ είναι πολύ παχύ, από τη μία πλευρά, η πραγματική περιοχή επαφής θα αυξηθεί λόγω του μαλακού φιλμ. Από την άλλη πλευρά, το φαινόμενο αυλακώσεων των μικρο-κορυφών στην επιφανειακή μεμβράνη είναι επίσης εμφανές.Μπορεί να φανεί ότι η επιφανειακή μεμβράνη έχει το βέλτιστο πάχος που αξίζει να αναζητηθεί.
2. Ιδιότητες υλικού
Οι συντελεστές τριβής των ζευγών τριβής μετάλλων ποικίλλουν ανάλογα με τις ιδιότητες των ταιριασμένων υλικών.Σε γενικές γραμμές, το ίδιο ζεύγος τριβής μετάλλου ή μετάλλου με μεγαλύτερη αμοιβαία διαλυτότητα, εύκολο να τηρηθεί, ο συντελεστής τριβής του είναι μεγαλύτερος.Αντίθετα, ο συντελεστής τριβής είναι μικρός.Τα υλικά με διαφορετικές δομές έχουν διαφορετικές ιδιότητες τριβής.Για παράδειγμα, ο γραφίτης έχει σταθερή στρωματική δομή και η ενδοεπιπεδική δύναμη δέσμευσης είναι μικρή, εύκολη ολίσθηση, οπότε ο συντελεστής τριβής είναι μικρός.Για ένα άλλο παράδειγμα, το ζεύγος τριβής σε συνδυασμό με διαμάντι δεν είναι εύκολο να κολλήσει λόγω της υψηλής σκληρότητάς του και της μικρής πραγματικής περιοχής επαφής και ο συντελεστής τριβής του είναι επίσης μικρός.
3. Η θερμοκρασία
Η επίδραση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος μέσου στον παράγοντα τριβής προκαλείται κυρίως από τις αλλαγές στις ιδιότητες του επιφανειακού υλικού. Οι Bowden et al. έδειξε ότι ο συντελεστής τριβής πολλών μετάλλων (όπως μολυβδαίνιο, βολφράμιο, πτερύγια κ.λπ.) και οι ενώσεις τους ελαχιστοποιούνται όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος μέσου είναι μεταξύ 700 ℃ και 800 ℃.Αυτό το φαινόμενο προκαλείται από τη μείωση της αντοχής διάτμησης που προκαλείται από την αρχική αύξηση της θερμοκρασίας και την απότομη μείωση του σημείου απόδοσης που προκαλείται από την περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα την αύξηση της πραγματικής περιοχής επαφής.Ωστόσο, η μέγιστη τιμή του συντελεστή τριβής θα εμφανιστεί με την αλλαγή της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του ζεύγους υψηλής τριβής πολυμερούς ή της μηχανικής πίεσης.
Από τα παραπάνω μπορεί να φανεί ότι η επίδραση της θερμοκρασίας στον παράγοντα τριβής είναι μεταβλητή και η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και συντελεστή τριβής καθίσταται πολύ περίπλοκη λόγω της επίδρασης συγκεκριμένων συνθηκών εργασίας, υλικών χαρακτηριστικών, αλλαγών φιλμ οξείδωσης και άλλων παραγόντων.
4. Σχετική ταχύτητα κίνησης
Γενικά, η ταχύτητα ολίσθησης θα προκαλέσει θέρμανση της επιφάνειας και αύξηση της θερμοκρασίας, αλλάζοντας έτσι τις ιδιότητες της επιφάνειας, οπότε ο συντελεστής τριβής θα αλλάξει ανάλογα.
Το σχήμα 1 δείχνει τα αποτελέσματα του πειράματος από τους klagelski et al.Για το ζεύγος τριβής στη γενική κατάσταση επαφής ελαστικού-πλαστικού, ο συντελεστής τριβής περνά μια μέγιστη τιμή με την αύξηση της ταχύτητας ολίσθησης, όπως φαίνεται στις καμπύλες 2 και 3, και με την αύξηση της κανονικής φορτίο μεταξύ των δύο επιφανειών, η θέση της μέγιστης τιμής μετακινείται στην προέλευση των συντεταγμένων.Όταν ο πόλος φορτίου είναι μικρός, η καμπύλη έχει μόνο το ανερχόμενο τμήμα.Όταν το φορτίο είναι εξαιρετικά μεγάλο, η καμπύλη έχει μόνο το φθίνον τμήμα, όπως φαίνεται στο σχήμα 1 και 4.
Όταν η σχετική ταχύτητα ολίσθησης της διπλής επιφάνειας του ζεύγους τριβής υπερβαίνει τα 50 m / s, δημιουργείται μεγάλη ποσότητα θερμότητας τριβής στην επιφάνεια επαφής.Λόγω του σημείου επαφής του συνεχούς χρόνου επαφής είναι μικρό, ένας μεγάλος αριθμός θερμικής τριβής δημιουργείται τη στιγμή που δεν υπάρχει εσωτερική διάχυση στο υπόστρωμα, έτσι η θερμότητα τριβής στην επιφάνεια, η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι υψηλότερη στο στρώμα τήξης, λιωμένο μεταλλικό ρευστό αποτέλεσμα λίπανσης, μειώστε τον συντελεστή τριβής με την αύξηση της ταχύτητας, όπως ο χαλκός όταν ο ρυθμός ολίσθησης είναι 135 m / s, ο συντελεστής τριβής του είναι 0. 055;Στα 350 m / s, πέφτει στο 0. 035.Ωστόσο, ο συντελεστής τριβής ορισμένων υλικών, όπως ο γραφίτης, επηρεάζεται ελάχιστα από την ταχύτητα ολίσθησης, επειδή οι μηχανικές ιδιότητες τέτοιων υλικών μπορούν να παραμείνουν σταθερές σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.
Για τριβή ορίου, στο εύρος χαμηλής ταχύτητας με ταχύτητα κάτω από 0. 0035 m / s, δηλαδή, η μετάβαση από τη στατική τριβή σε δυναμική τριβή, με την επιτάχυνση της ταχύτητας, τον συντελεστή τριβής του προσροφούμενου φιλμ σταδιακά μειώνεται και τείνει σε μια σταθερή τιμή, και ο συντελεστής τριβής του φιλμ αντίδρασης επίσης αυξάνεται σταδιακά και τείνει σε μια σταθερή τιμή.
ΣΧ. 1 επίδραση της ταχύτητας ολίσθησης
1 - πολύ μικρό φορτίο 2, 3 - μεσαίο φορτίο 4 - πολύ μεγάλο φορτίο
5. Το φορτίο
Γενικά, ο συντελεστής τριβής του ζεύγους τριβής μετάλλου μειώνεται με την αύξηση του φορτίου και στη συνέχεια τείνει να είναι σταθερός, κάτι που μπορεί να εξηγηθεί από τη θεωρία της πρόσφυσης.Όταν το φορτίο είναι πολύ μικρό, οι δύο διπλές επιφάνειες βρίσκονται σε ελαστική κατάσταση επαφής, τότε η πραγματική περιοχή επαφής είναι ανάλογη με την 2 / 3 ισχύ του φορτίου και σύμφωνα με τη θεωρία πρόσφυσης, η η δύναμη τριβής είναι ανάλογη με την πραγματική περιοχή επαφής, επομένως ο συντελεστής τριβής είναι αντιστρόφως ανάλογος με την 1 / 3 ισχύ του φορτίου.Όταν το φορτίο είναι μεγάλο, οι δύο διπλές επιφάνειες βρίσκονται σε κατάσταση ελαστοπλαστικής επαφής. Η πραγματική περιοχή επαφής είναι ανάλογη με το τετράγωνο 2 / 3 ~ 1 του φορτίου. Επομένως, ο συντελεστής τριβής μειώνεται αργά και τείνει να είναι σταθερός με την αύξηση του φορτίου.Όταν το φορτίο είναι αρκετά μεγάλο ώστε οι δύο διπλές επιφάνειες να είναι σε πλαστική κατάσταση επαφής, ο συντελεστής τριβής είναι βασικά ανεξάρτητος από το φορτίο.
Ο παράγοντας στατικής τριβής σχετίζεται επίσης με τη διάρκεια της σταθερής επαφής μεταξύ των δύο ζευγών επιφανειών υπό φορτίο.Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια της στατικής επαφής, τόσο μεγαλύτερος είναι ο παράγοντας στατικής τριβής.Αυτό οφείλεται στη δράση του φορτίου, έτσι ώστε η πλαστική παραμόρφωση της θέσης επαφής, με την επέκταση του στατικού χρόνου επαφής, η πραγματική περιοχή επαφής θα αυξηθεί, οι μικρο κορυφές να ενσωματωθούν η μία στην άλλη.Πιο βαθιά προκαλείται.
6. Σκληρότητα επιφάνειας
Στην περίπτωση της πλαστικής επαφής, επειδή η τραχύτητα της επιφάνειας έχει μικρή επίδραση στην πραγματική περιοχή επαφής, μπορεί να θεωρηθεί ότι ο συντελεστής τριβής σχεδόν δεν επηρεάζεται από την τραχύτητα της επιφάνειας.Για το ελαστικό ή ελαστικό-πλαστικό ζεύγος ξηρής τριβής επαφής, όταν η τιμή τραχύτητας της επιφάνειας είναι πολύ μικρή, το μηχανικό αποτέλεσμα είναι μικρότερο, αλλά η μοριακή δύναμη είναι μεγαλύτερη.Και αντίστροφα.Μπορεί να φανεί ότι ο συντελεστής τριβής θα έχει μια ελάχιστη τιμή με τη διακύμανση της τραχύτητας της επιφάνειας.
Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων στον παράγοντα τριβής δεν είναι απομονωμένη, αλλά αλληλένδετη, η οποία θα πρέπει να σημειωθεί στην ανάλυση.