工程摩擦学3 Frition.pptVIP

* 工程摩擦学基础Fundamental of Engineering Tribology * 1)摩擦的概念 3. Friction 3.1摩擦的概念与分类 阻抗两物体相对运动的现象称为摩擦。 2)摩擦的的分类 (1)按摩擦副的运动状态分: 静摩擦和动摩擦. (2)按摩擦副的运动形式分:滑动摩擦和滚动摩擦. (3)按摩擦副表面的润滑状况分:干摩擦,流动摩擦, 边界摩擦——相对运动的两接触面问被一层极薄的润攒膜隔开时的摩擦。 混合摩擦——在摩擦副中既有干摩擦又有边界摩擦或者既有边界摩擦又有流体摩擦的混合状态下的摩擦。混合摩擦一般以半干摩擦或半流体摩擦的形式出现。 * 3.2古典摩擦定津 3. Friction 1)古典摩擦三定律: 第一定律：摩擦力的方向与接触表面相对运动速度的方向相反，其大小与接触物体间的法向压力成正比，即 第二定律：摩擦力大小与相互接触物体间的名义接触面积无关。 第三定律：摩擦力大小取决于材料性质，与滑动速度无关。 * 2)对古典摩擦定律的讨论 3. Friction (1)摩擦系数是变化的:如硬钢表面对硬钢表面在正常大气条件下，f 约为0.6,但在真空中可高达2；石墨在正常大气条件下摩擦系数f 为0.1，但在很干燥的空气中可大于0.5。可见f并不是一个常数，而是随条件变化而变化的. 对于极硬材料如钻石或很软材料如聚四氟乙烯(PTFE)等，当压力很大时，摩擦力并不与法向载荷成正比，而是： 第二定律只适用于具有一定屈服极限的材料(如金属材料)，不适用于弹性材料与粘弹性材料。第三定律对于大多数材料来说，不符合实际。实践表明．多数材料随着滑动速度的增加．摩擦系数会降低。 * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 1) 机械互锁学说: Amonton和shell等人，认为摩擦是表面粗糙不平的机械互锁作用引起的。 * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 2)分子吸引理论: 这个学说最早由英国物理学家J．T．DesaguIiers于1743年提出．后由Tomlison(1929年)和w．B．hardy(1936年)等人论证.这个学说认为摩擦力是由于接触表面的分子力作用引起的。 * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 3)粘着和犁沟理论: (1)简单的粘着理论 在载荷作用下,某些接触点的压力很大，使这些点粘着(或称为冷焊)． * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 3)粘着和犁沟理论: (2)修正的粘着理论 法向载荷引起的正应力和切向力产生的切应力的关系可表示为: * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 4)摩擦的分子一机械理论:能量 摩擦力就是接触面积上分子和机械作用所产生的阻力之和。 总的摩擦系数为 * 3. Friction * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 5)摩擦的能量理论: 由能量理论求得摩擦系数的计算公式为。 * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 5)摩擦的能量理论: 能量平衡理论采用了系统分析的方法，即摩擦学行为的系统分析。蹈撩学系统是为了执行多种功能，并通过一定的结构，使之形成一个有机体的一些元京的集合。这些元素可以是零件、部件或子系统，但其中至少应有一对具有相互作用表面、并作相对运动的摩擦副。下面以泊润滑齿轮传动系统为例来进行分析。 * 3.3 各种摩擦理论概述 3. Friction 5)摩擦的能量理论: * 作业: 影响摩擦的因素 3. Friction 1)载荷的影响-1 2)表面氧化膜-2 3) 材料性质-3 4) 滑动速度-4 5)温度和表面粗糙度-5