5-1摩擦现象 一、摩擦产生的原因 二、摩擦的分类 1、滑动摩擦与滚动摩擦 滑动摩擦是指两物体接触处有相对滑动或有相对滑动趋 势时,在接触处的公切面内所受的阻碍;滚动摩擦是当两相 互接触物体有相对滚动或相对滚动趋势时,物体间产生的对 滚动的阻碍。 2、静摩擦与动摩擦 静摩擦是指两接触物体仍保持静止仅有相对运动的趋势 时的摩擦;动摩擦是两接触物体有相对运动时的摩擦

摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦。本节主要 介绍静滑动摩擦及考虑摩擦时物体的平衡问 题。 1.滑动摩擦:两物体接触表面间产生相对滑 动或具有相对滑动趋势时所具有的摩擦。 两物体表面间只具有滑动趋势而无相对滑动 时的摩擦,称为静滑动摩擦(静摩擦) 接触表面间产生相对滑动时的摩擦,称为动 滑动摩擦(动摩擦)

利用电加工的方法在不锈钢表面分别制备了垂直织构和倾斜织构两种条纹织构试样，利用UMT-3摩擦磨损仪研究了具有不同倾斜角表面织构试样的摩擦性能，考察了在干摩擦和油润滑条件下摩擦接触副在织构区摩擦系数的变化情况，分析了条纹织构倾斜角对摩擦性能的影响.结果表明，钢球在织构表面区域滑动过程中，摩擦系数经历了一个先降低后增高的过程，即织构的存在导致了摩擦系数的波动.与垂直织构相比，倾斜织构会导致更明显的摩擦系数波动，且波动幅度与织构倾斜方向有关.当摩擦方向与织构倾斜方向相同时，摩擦系数的变化幅度较反方向更大

为研究金属橡胶用选择性激光熔融(SLM)技术制备的316L不锈钢细丝在脂润滑条件下的摩擦磨损性能，探讨了不同载荷、不同摩擦速度以及载荷(F)和摩擦速度(v)共同作用的Fv因子对SLM-316L细丝摩擦系数和磨损率的影响规律，利用扫描电镜观察细丝磨损表面形貌，利用能谱仪（EDS）检测磨损表面元素种类与原子分数，分析其磨损机制。结果表明：在脂润滑条件下，摩擦系数随着载荷的增大而减小，磨损率随载荷的增大呈先降后升的趋势。摩擦系数和磨损率均随摩擦速度的增大呈先升后降趋势。低载荷下SLM-316L细丝磨损机制主要为磨粒磨损和轻微的氧化磨损，较高载荷下氧化磨损加剧并伴随疲劳磨损。低摩擦速度下SLM-316L细丝磨损机制主要为疲劳磨损和氧化磨损，较高摩擦速度下氧化磨损减弱，以磨粒磨损为主。摩擦系数随Fv值的增大而减小，磨损率随Fv值的增大呈先升后降再升的变化趋势。因此用SLM-316L细丝制备的金属橡胶在脂润滑条件下最佳工作参数：Fv等于0.04 N?m?s?1，即载荷10 N、摩擦速度240 mm?min?1

以碳纤维2.5D浅交弯联结构为预制体,分别采用树脂传递成型工艺(RTM)和热压成型工艺(HPM)制备了碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料.通过MS-T3001摩擦磨损试验机考核了材料的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜、激光三维形貌扫描仪观测了材料的磨损形貌,对比分析了两种成型工艺对材料摩擦学性能的影响.结果表明:随着滑动速度和工作载荷的增大,材料的摩擦系数均减小.热压成型工艺成型摩擦材料的主要磨损形式为磨粒磨损,摩擦系数0.085~0.130,磨损率1.5×10-8 g·N-1·m-1.树脂传递成型工艺成型摩擦材料的主要磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损,摩擦系数0.075~0.120,磨损率7.5×10-8 g·N-1·m-1

■ 摩擦副材料摩擦磨损性能评定摩擦磨损试验 ■ 润滑材料抗磨减摩性能评定 ■ 摩擦磨损机理研究 ■ 相关基础研究 影响摩擦磨损试验因素 摩擦磨损试验 温 度 接触形式 载 荷 环境气氛 速 度 摩擦副材料及表面性质 运动形式 润滑材料 常用摩擦磨损试验方法 摩擦磨损试验 试件试验 模拟台架试验 实际使用试验

采用粉末冶金工艺分别制备含还原铁粉、泡沫纤维铁粉和铁合金粉的铜基摩擦材料，研究了铁粉种类对摩擦材料摩擦磨损性能的影响.当摩擦转速从3000 r·min-1提升至6200 r·min-1，用还原铁粉制备的样品，其摩擦因数随速度的升高出现严重衰退；含泡沫纤维铁粉的样品具有稳定的摩擦因数，试验范围内其波动值不超过0.024，但是磨损严重；采用铁镍合金粉制备的样品可有效减缓高速阶段摩擦因数的衰退，高速下摩擦因数波动低于0.027.以铁铬合金粉制备的样品，其磨耗随摩擦速度的增加几乎不发生变化，抗磨损能力最佳

将直径为5 mm的混合烧结Al2O3陶瓷球安装在高温滑动摩擦试验机夹持工具上与耐磨钢组成摩擦副, 研究了耐磨钢与氧化铝陶瓷球在200~300 N、100~400 r·min-1不同载荷下的滑动摩擦行为.结合X射线衍射分析技术和扫描电镜等分析手段研究了NM400和NM500两种耐磨钢在室温~300℃下摩擦界面处材料的氧化物形成、磨损表面形貌和显微组织等行为.随温度升高, NM400和NM500的摩擦系数仍然处于0.27~0.40的范围内, 但两者的平均摩擦系数分别从0.337、0.323逐步降低至了0.296和0.288.在300℃时, 氧化物的产生是摩擦系数略有下降的主要原因.随着温度的升高, 摩擦行为首先以磨粒磨损为主, 随后逐渐发生氧化物的压入-剥离-氧化现象, 使磨损速率略有降低.通过高温摩擦磨损行为与微量氧化模型的分析发现, NM400和NM500钢在室温至300℃的磨损机制是磨粒磨损、挤压变形磨损以及微量氧化物磨损的共同作用.NM500钢表现出更加良好的耐磨性能主要原因是其硬度强度高于NM400钢.在高强微合金马氏体耐磨钢中添加少量合金元素, 使其在高温摩擦过程中产生一定量稳定附着的氧化物, 在一定程度上能够起到降低磨损率的作用

利用自行研制的振子式摩擦仪测定了聚乙烯醇水凝胶自摩擦副、人关节软骨/聚乙烯醇水凝胶摩擦副的摩擦因数,并根据其Stribeck曲线对其摩擦润滑机理进行初步探讨,实验结果表明,在透明质酸润滑条件下,聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨具有相似的摩擦学特性,且聚乙烯醇水凝胶自摩擦副的摩擦因数略小于聚乙烯醇水凝胶/人软骨的摩擦因数,由其Stribeck曲线初步判定其润滑机制为液膜润滑

两相互接触的物体在外力作用下发生相对运动 或具有相对运动趋势时，在接触面间产生切向的运 动阻力叫摩擦力，此现象即为摩擦。 机械运动中，发生相对运动的零部件统称为摩擦 副（轴与轴承、齿轮轮齿、蜗轮与蜗杆、凸轮与挺杆、皮带 与皮带轮等）。 ▲ 按摩擦发生的部位 外摩擦：两相互接触的物体表面之间发生的摩擦 内摩擦：同一物体内部各个部分之间发生的摩擦，一般发生在液体或气体 ▲按摩擦副的运动状态 静摩擦： 外力作用，但未发生相对运动 动摩擦： 外力作用下发生相对运动