滑动摩擦机理的研究与设想.pdf

滑动摩擦机理的研究与设想 1．李爱军 2．曲庆文 (1．山东理工大学机械学院副教授，山东淄博255049，E-k,hil．．1iai—iun325@一126,com 2．山东理工大学机械学院教授博士，山东淄博255049，E-Maih quqingwenC蝥ins．com) 摘要：滑动摩擦是指两个相互接触的物体具有相对运动或相对运动趋势时、两个相互巍被的物体之间总是存在着阻lb吝种 相刚运动或相对运动趋势的量。本支刘亍黝摩擦机理提出了有特色的观点。 关键词：摩擦机理滑动 滑动摩擦是指两个相互接触的物体具有相对 对两个相互接触的表面问压力很大，而使表面发 运动或相对运动趋势时、两个相互接触的物体之 生塑性变形时，没有加以考虑。如果两个相互接 间总是存在着阻止这种相对运动或相对运动趋势 触的表面间压力很大而发生塑性变形，表面会粘 的量。滑动摩擦的大小可用摩擦力来表示。很显 接在一起，就象焊点一样。显然，要把这些焊点 然，两个相互接触的物体只要有相对运动或相对 撕开，需要较大的力。 运动趋势，就必有摩擦力的存在。 1．3．简单的粘着理论 但影响摩擦力大小的因素有哪些?这些因素如何 影响摩擦力大小?滑动摩擦是如何产生的?这些 来的。他们认为两个相互接触的表面在接触时， 看似简单的问题一直缠绕在一代又一代科研工作 只有少数的高峰在接触，实际接触面积较小，接 者心头，人们提出了一个个越来越完美的答案， 触区产生塑性变形。由于压力的作用，接触区在 离完美的答案已是一步之遥。 逐渐增加，直至实际接触面积彳，足以支撑外载荷 为止．即： 1．摩擦机理研究的回顾 ，’N=么，·田 1．1．古典的摩擦理论 式中：钉一材料的屈服极限 关于滑动摩擦机理的研究，最早可以追溯到 轧两个相互接触的表面间的正压力 1699年由法国工程师GAmontons提出 实验证明，用这一理论求得的摩擦系数和实 Amonton卜一Coulomb理论，即古典的摩擦理论，际结果相差很大。问题出在哪里呢? 也称库伦定律： Bowden和Tabor进一步推敲发现了该理论的缺 (1)摩擦力的大小与表面接触面积无关； 陷，并对该理论做了切合实际的修改，得到了修 (2)摩擦力的大小与法向载荷成正比。 正的粘着理论。 法国的物理学家C．A．Coulomb于1785年又提出 I．4．修正的粘着理论 了第三条定律： 简单的粘着理论所以与事实不符，主要是忽 (3)静摩擦系数大于动摩擦系数。 略了两个事实：一个是没有考虑推动接触面滑动 根据实验研究和理论分析，古典的摩擦理论 的力所产生的剪切应力；另一个原因是忽略了接 已越来越不能满足科学技术发展的需要。经过近 触表面的氧化膜和污染膜的影响。 五百年许多科学家的共同努力，目前对摩擦现象 (1)考虑剪切应力的影响，得到下列公式： 及其机理的研究已日斋成熟，但至今尚未形成统 (Fs／as)。乜(F／os)。=彳， 一的理论。 式中：a^如帕‘ 1．2．分子机械理论