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機床干摩擦的機理

日期：2011-05-24 15:31:13 作者：機床小韋 來(lái)源：沈陽(yáng)機床廠(chǎng) 瀏覽次數：0
            古典的庫侖摩擦定律指出：滑動(dòng)摩擦力F的大小和摩擦面間的弦向力FN成正比，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，與滑動(dòng)速度無(wú)關(guān)。摩擦力與法向力之比就是摩擦因數。
            庫侖摩擦定律公式簡(jiǎn)單，一直沿用至今，適用于一般工程的近似計算。但多年來(lái)的研究表明，它還存在著(zhù)一定的局限性和不確切性。
            由于摩擦現象涉及的因索很多，因而人們提出了各種不同的摩擦理論。
            1) 機床機械嚙合理論
            早期的理論認為摩擦起源于表面粗糙度，由于粗糙峰的相互嚙合、碰撞以及彈塑性變形使其在相對運動(dòng)中產(chǎn)生摩擦阻力。在一般條件下，減小機床表面粗糙度值可以降低摩擦因數。但是超精加工會(huì )使表面的摩擦因數反而劇增，|兌明機械嚙合作用并非產(chǎn)生摩擦力的唯一因素。
            2）機床分子作用理論
            隨后，人們用接觸表面上分子間作用力來(lái)解釋滑動(dòng)摩擦。由于分子的活動(dòng)性和分子力作用可使固體表面黏附在一起而產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。根據機床分子作用理論應得出這樣的結論，即表面越粗糙，實(shí)際接觸面積越小，則摩擦因數越小。顯然，這種分析除重載荷條件外是不符合實(shí)際情況的。
            3) 機床黏著(zhù)摩擦理論
            如上所述，經(jīng)典的摩擦理論無(wú)論是機械的還是分子的理論都很不完善。在20世紀30年代來(lái)期，人們從機床機械一分子聯(lián)合作用的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)較完整地發(fā)展了固體摩擦理論，其中以黏著(zhù)理論為代表。這些理論奠定了現代固體摩擦的理論基礎。
            英國鮑登和塔伯在20世紀40年代提出了現代摩擦理論——黏著(zhù)理論，其基本觀(guān)點(diǎn)如下。兩固體表面受法向力作用，微凸體尖端接觸，真實(shí)接觸面積很小，壓強很高，產(chǎn)生塑性變形隨后接觸面積A，，逐漸增大，直至壓應力降到屈服點(diǎn)口。足夠支持法向力時(shí)為止，這時(shí)F。一Ans  A，一野在摩擦過(guò)程中，表面接觸區處于塑性流動(dòng)狀態(tài)，變形熱與摩擦熱集中在接觸點(diǎn)，生鼴a高溫，形成黏著(zhù)力錕強的黏結點(diǎn)。在切向力作用下，黏結點(diǎn)被剪切，產(chǎn)生滑動(dòng)。機床摩擦過(guò)程就是黏著(zhù)和滑動(dòng)交替進(jìn)行的躍動(dòng)過(guò)程，即黏滑過(guò)程。
             對于大多數金屬來(lái)說(shuō)，rs約為一。的1/，按上式計算口約為。．2。事實(shí)上許多金屬在空氣中的口犬于0. 5．顯然這個(gè)結果與實(shí)際出入很大，對高真空環(huán)境的潔凈金屬間發(fā)生的摩擦則出入更大。因此，他們x對上述的簡(jiǎn)單黏著(zhù)理論進(jìn)行了修正，其要點(diǎn)歸納如下。
            接觸機床表面有相對滑動(dòng)時(shí)，實(shí)際上在兩摩擦面間有一切向力存在，此時(shí)材料的屈服由法向壓應力a和切應力r兩者合成產(chǎn)生，切應力使黏結點(diǎn)產(chǎn)生塑性流動(dòng)，接觸面積增加，黏著(zhù)結點(diǎn)增生，因而出現大的摩擦因數。
             若在硬金屬基體上覆蓋一層很薄的軟材料時(shí)，其黏結點(diǎn)的剪切發(fā)生在軟材料中，而承載能力實(shí)際取決于硬基體。故Tbt軟材料的抗剪強度
        ,l-aSi, -硬基體的壓縮屈服點(diǎn)
        若兩摩擦表面被一層污染膜隔開(kāi)，其抗剪強度為
        訂- CT,    (3-6)
    式中(j——系數，()< (/I。
        摩擦力取決于摩擦面污染膜的抗剪強度，其摩擦因數為
        Cr“  T一摩擦面污染膜的抗剪強度    (3-7)
        p—i—-i -碗基體材料的壓縮屈服點(diǎn)
    式(3一”和式(3-7)與實(shí)際情批比較符合。
            修正的黏著(zhù)理論正確地闡明了兩摩擦酗間產(chǎn)生黏著(zhù)的機理，比較完善地解釋了固體摩擦的一些現象，如摩擦的黏滑過(guò)程、表面膜的減摩機理、磨損過(guò)程中的材料轉移等。

    關(guān)鍵詞：機床

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