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两相对滑动的接触表面(两个相对滑动的物体,其接触面之间一定存在滑动摩擦力)

  • 作者: 何秋婷
  • 发布时间:2024-05-20


1、两相对滑动的接触表面

接触表面两物体相对滑动时,两接触表面之间会产生摩擦力,摩擦力的大小与接触表面的性质和滑动速度有关。

一、接触表面的性质

接触表面的粗糙度、硬度和弹性对摩擦力有显著影响。粗糙的接触表面会产生较大的摩擦力,因为表面突起相互咬合,产生阻力。硬度较高的表面摩擦力也较大,因为不易变形。弹性较好的表面摩擦力较小,因为可以吸收滑动时的能量。

二、滑动速度

滑动速度对摩擦力也有影响。一般来说,滑动速度越快,摩擦力越小。这是因为滑动速度快时,接触表面之间的时间较短,产生相互作用的机会也较少。

摩擦力在实际应用中具有重要意义。例如,轮胎与路面的摩擦力提供汽车的牵引力;螺丝与螺母之间的摩擦力防止松动;刹车系统利用摩擦力来减速或停止车辆。因此,理解和控制接触表面两相对滑动时的摩擦力至关重要。

摩擦力还可导致接触表面的磨损。磨损是指接触表面因相对滑动而逐渐失去材料的过程。磨损会影响接触表面的几何形状和性能,在一些应用中可能是一个严重的问题。因此,在设计和使用接触摩擦表面时,也需要考虑磨损因素。

2、两个相对滑动的物体,其接触面之间一定存在滑动摩擦力

3、两相对滑动的接触表面依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态

当两相对滑动的接触表面依靠吸附油膜进行润滑时,摩擦状态将表现出以下特征:

低摩擦系数:吸附油膜可以在接触表面形成一个隔离层,减少直接接触,从而降低摩擦系数。

剪切应变率敏感:摩擦系数会随着剪切应变率的增加而减小。这是因为在较高的剪切应变率下,油膜更容易被剪切破坏,导致金属表面间接触和摩擦增加。

边界润滑:在某些条件下,油膜厚度不足以完全覆盖表面,导致边界润滑。在这种情况下,摩擦系数会略有增加。

摩擦力受温度影响:温度升高会降低油膜的粘度和吸附能力,从而导致摩擦力增加。

摩擦力受油膜厚度影响:油膜越厚,摩擦力越低。油膜厚度取决于油的粘度、表面粗糙度和载荷。

磨损率低:吸附油膜可以防止金属表面直接接触,从而减少磨损。

这种润滑状态通常应用于低速、高载荷的滑动接触,例如金属加工、轴承和齿轮等。通过仔细选择润滑剂和优化表面条件,可以在这些应用中实现更低的摩擦和磨损。

4、两相对滑动的接触表面依靠吸附膜进行润滑的状态称为

在两相对滑动的接触表面之间,如果形成一层具有吸附性的膜,并通过该膜来实现润滑,这种状态称为边界润滑。

边界润滑膜通常由极性分子或长链分子组成,这些分子通过末端的极性基团或长链烃基与接触表面发生吸附作用,形成一层与两表面都有一定亲和力的吸附膜。吸附膜的厚度一般在几个纳米到几十纳米之间。

在这种润滑状态下,由于吸附膜的阻挡,接触表面的金属微凸体直接接触的机会被大大减少,从而防止了严重的磨损和擦伤。吸附膜还可以降低摩擦系数,提高滑动平稳性。

边界润滑常出现在以下情况下:

接触表面间隙小,油膜难以进入

滑动速度低

接触压力大

使用润滑性能优异的极压添加剂

边界润滑对于机器的正常运行和寿命至关重要。为了获得良好的边界润滑效果,需要选择合适的润滑剂和添加剂,并优化设备的运行条件。