摩擦学原理(一):固体摩擦与控制
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发布时间:2024-10-23 17:44
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时间:2024-10-24 11:42
本文主要探讨固体表面在干摩擦状态下的基本原理,以及控制摩擦力的方法。固体摩擦的研究集中于摩擦定律的发现和深入特性分析。
经典摩擦定律包括:摩擦力与载荷成正比,摩擦系数与表观接触面积无关(适用于金属,不适用于弹性或黏弹性材料),静摩擦系数大于动摩擦系数(不适用于黏弹性材料),以及摩擦系数与滑动速度通常无关。然而,金属中的这一特性并不绝对,对黏弹性材料则存在显著差异。
静摩擦力和动摩擦力在摩擦过程中起到关键作用。静摩擦力是阻止物体滑动的力,动摩擦力则是维持滑动的力。深入研究发现,滑动摩擦特性受到静接触时间、跃动现象和预位移等因素影响。摩擦传动和制动可靠性在机械工作中尤为重要。
宏观摩擦理论分为简单摩擦理论,如机械啮合和分子作用,以及分子作用理论的细化,如黏着理论和摩擦二项式定律。黏着理论强调摩擦表面的塑性接触,摩擦力由黏着效应和犁沟效应产生。摩擦二项式定律则考虑了机械作用和分子作用的综合影响,适用于边界润滑和特定干摩擦情况。