摩擦力的淺析

1、1“淺識(shí)淺識(shí)”摩擦學(xué)摩擦學(xué)張家郡（學(xué)號(hào)：3120100728序號(hào)：045專業(yè)：工科試驗(yàn)班信息）摘要：要：摩擦力存在與生活每一個(gè)角落，對(duì)摩擦力的研究是一門經(jīng)驗(yàn)學(xué)科，其影響因素眾多且繁雜。摩擦與磨損關(guān)系密切，潤(rùn)滑是為了減少磨損帶來的的損失。近代摩擦學(xué)研究有諸多新成果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：摩擦力、磨損、潤(rùn)滑、仿生摩擦學(xué)、納米摩擦學(xué)0引言引言摩擦、磨損和潤(rùn)滑的各種現(xiàn)象和問題早已為人們所在意，長(zhǎng)期以來，人們對(duì)它進(jìn)行大量研究工作。古典摩擦理論中存在許多

2、問題，近代摩擦學(xué)研究也是很分散的經(jīng)驗(yàn)主義。磨損帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失巨大，潤(rùn)滑可以起到一定的減輕作用。仿生摩擦學(xué)和納米摩擦學(xué)作為兩個(gè)摩擦領(lǐng)域的前沿，對(duì)它們的研究取得了驕人成績(jī)。1摩擦力摩擦力(frictionalfce)的產(chǎn)生的產(chǎn)生1.1摩擦力定義摩擦力定義當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體有相對(duì)滑動(dòng)或者滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沿接觸面公切線方向的阻力，這種力成為滑動(dòng)摩擦力，簡(jiǎn)稱摩擦力。在僅有相對(duì)華東趨勢(shì)而尚未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的摩擦力成為經(jīng)摩擦力；有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦

3、力稱為動(dòng)摩擦力。1.2摩擦力分類摩擦力分類①干摩擦：表面不存在任何潤(rùn)滑物質(zhì)的摩擦。是一種理想狀態(tài)下（真空）才可實(shí)現(xiàn)。②液體摩擦：摩擦表面具有足夠厚的潤(rùn)滑油層，它能將表面完全分隔開來。摩擦發(fā)生在潤(rùn)滑劑內(nèi)部，屬于潤(rùn)滑劑的內(nèi)摩擦。③邊界摩擦：相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間存在著極薄的潤(rùn)滑薄膜時(shí)的摩擦，簡(jiǎn)稱邊界摩擦。④混合摩擦：介于以上幾種摩擦之間，即接觸表面同時(shí)出現(xiàn)上述幾種摩擦，是生產(chǎn)實(shí)際中最常見的一種摩擦狀態(tài)。圖131.4影響摩擦力的因素影響摩擦力的因素

4、物體間的摩擦是多個(gè)因素作用的復(fù)雜過程。摩擦系數(shù)用來表示摩擦大小，由具體的工作條件，并考慮不同因素的影響才能確定。①法向壓力：實(shí)驗(yàn)表明，摩擦系數(shù)會(huì)因法向壓力的增大而減小。摩擦力的大小取決于實(shí)際接觸面積大小，法向壓力的增大會(huì)使實(shí)際接觸面積增大，但是在一般接觸情況下，實(shí)際接觸面積不與法向成正比，它要增加得慢些，因此，法向壓力的增加會(huì)使摩擦系數(shù)降低，對(duì)靜摩擦也是如此。對(duì)于動(dòng)摩擦來說，摩擦系數(shù)與法向壓力的關(guān)系要復(fù)雜得多，因?yàn)檫@時(shí)會(huì)有能量的消耗和表

5、面粗糙度的變化，但在一定的滑動(dòng)速度范圍內(nèi)，摩擦系數(shù)也是隨法向載荷的增加而減小的。②靜止接觸的持續(xù)時(shí)間：物體表面間相對(duì)靜止的接觸時(shí)間越長(zhǎng)，摩擦系數(shù)就越大。這早就為庫(kù)侖指出過，并由實(shí)驗(yàn)證明的。摩擦力隨接觸時(shí)間的增長(zhǎng)而增大并接近于某個(gè)極限值。外載荷越大，增長(zhǎng)的速度越快。摩擦力與接觸時(shí)間的關(guān)系可以寫成式中，()=??a、b是常數(shù)（它們與摩擦副材料的性質(zhì)和施加的法向外載荷有關(guān)）；t為接觸的持續(xù)時(shí)間；δ為接觸面間材料的變形特性系數(shù)。這樣，接觸時(shí)間為

6、零時(shí)的摩擦力=ab，接觸時(shí)間為∞F0的摩擦力=a。由試驗(yàn)可以決定：知道和后可求出a和b，再根據(jù)不同接觸時(shí)間t的F∞F0F∞摩擦力F(t)可求出系數(shù)δ來。③滑動(dòng)速度：研究結(jié)果表明，滑動(dòng)速度v對(duì)摩擦力的影響很大，有的結(jié)論甚至互相矛盾。曲線1是對(duì)車輪與鋼軌的摩擦的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表達(dá)式為μ=式中K=0.31（非常干燥10.03的鋼軌）；K=0.22（干燥的鋼軌）；K=0.14（濕鋼軌）。曲線2是對(duì)鑄鐵制動(dòng)瓦與鋼制輪箍摩擦實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表達(dá)式為μ=，式中