摩擦磨损试验机中直接影响滑动摩擦系数因素
影响滑动摩擦力大小的因素

影响滑动摩擦力大小的因素
1、物体所受压力大小。
在接触面粗糙程度相同时,所受压力越大,滑动摩擦力越大。
2、与物体接触的面的粗糙程度(接触面粗糙程度)。
在物体所受压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小
①接触面粗糙程度相同的情况下,滑动摩擦力的大小f跟正压力成正比:f=μN(μ为动摩擦因数)
②物体所受压力相同情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
③滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力fmax略小。
通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
注:一定范围内滑动摩擦力与接触面积无关;滑动摩擦力和物体运动速度无关
产生条件
①两物体接触面粗糙
②两个物体互相间有挤压
③物体间有相对运动或有相对滑动趋势。
影响摩擦磨损试验滑动摩擦系数的因素

影响摩擦磨损试验滑动摩擦系数的因素-设备材料按其摩擦特性分为低摩擦系数材料和高摩擦系数材料。
低摩擦系数材料又称减摩材料或润滑材料,其作用是减少机械运动中的动力损耗,降低机械部件磨损,延长使用寿命。
高摩擦系数材料又称摩阻材料(称为摩擦材料)。
研究摩擦磨损试验滑动摩擦系数的影响因素和变化规律,是控制摩擦过程和降低摩擦损耗的一条有效途径。
理论上,理想状态下摩擦系数一个常数,只与表面粗糙度有关系。
而事实上,在摩擦磨损试验中,摩擦系数是摩擦副系统的综合特性,而不是材料本身的固有特性,也不是用公式计算就可以得到的。
试验结果中在给出一种材料的摩擦系数时,必须同时给出得出该数值的具体相关试验条件和所用的测试设备。
摩擦系数受摩擦过程各种因素的影响,在这里先从设备方面说起:1.试验载荷载荷的大小直接影响材料的接触状态,在不同的接触状态下,材料所表现出来的摩擦特性也就不一样。
一般情况下,摩擦系数将随载荷的增加而增大,当载荷足够大时越过一极大值,随着载荷的继续增大而摩擦系数趋于稳定或减小。
具体变化规律视材料自身的特性决定。
载荷的准确性及控制精度更是会影响着摩擦系数的稳定性,如果载荷的准确性及控制精度达不到要求,将直接影响所测材料摩擦系数的稳定性,也就额外增加了影响摩擦系数的因素。
甚至所测摩擦系数无效。
2.滑动速度滑动速度对摩擦系数的影响,主要是它引起温度的变化所至。
滑动速度引起的生热和温度的变化,改变了摩擦表面的性质和接触状态,因而摩擦系数必将随之变化,尤其是对温度相对较敏感的材料。
在一般情况下,摩擦系数随滑动速度增加而升高,越过一极大值后,又随滑动速度的增加而减少。
具体变化规律视材料自身的特性决定。
3.试验温度在摩擦过程中,温度的变化使材料表面材料的性质发生改变,从而影响摩擦系数。
比如有些材料在高温状态下会形成一层起保护作用的氧化膜,所测摩擦系数的大小及稳定性都要比常温状态下的状态要好。
如下图(注:本曲线图只针对本次来样本次试验有效,不代表所有材料的变化规律,具体情况视具体材料而定):图1图2同种材料,其它条件一致,图1为常温条件进行摩擦摩擦磨损试验,从曲线图可明显看出整个过程摩擦系数及其不稳定,温度也是从常温开始,随时间的增长温度先上升达到某一温度指趋于稳定。
探究滑动摩擦力的影响因素有哪些

探究滑动摩擦力的影响因素有哪些滑动摩擦力是指两个物体在相对运动中,由于接触面之间的微小不规则性而产生的阻力。
摩擦力的大小由多个因素决定,下面将探究滑动摩擦力的影响因素。
1.物体表面粗糙程度:物体表面的粗糙度是影响摩擦力的关键因素之一、表面越光滑,摩擦力越小。
这是因为光滑表面之间的接触点较少,接触点之间的阻力较小;相反,表面越粗糙,接触点越多,摩擦力越大。
2.物体间的压力:物体间的压力也会影响摩擦力。
压力越大,摩擦力越大。
这是因为当物体之间的接触面积一定时,增加压力会增加接触点之间的摩擦力。
3.物体间的润滑剂:润滑剂的使用可以减小摩擦力。
润滑剂如油脂或润滑油可以填充物体表面的微小凹凸,减少接触点之间的摩擦。
4.物体的质量:物体的质量也会影响摩擦力。
较大质量的物体由于惯性大,在相对运动中需要更大的力来克服其惯性,因此摩擦力相对较大。
5.相对运动速度:物体之间的相对运动速度也会影响摩擦力。
通常情况下,随着相对速度的增加,摩擦力也会增大。
除了上述因素,还有一些其他因素也会对摩擦力产生影响,如温度和物体的形状等。
6.温度:温度的变化也会对滑动摩擦力产生影响。
通常情况下,随着温度的升高,物体的热膨胀会导致物体表面的微小凹凸变化,从而增大摩擦力。
7.物体的形状:物体的形状也会影响摩擦力。
一般来说,当物体表面为平坦时,摩擦力较小;而当物体表面出现凹凸不平时,摩擦力较大。
这是因为当物体表面不平时,接触点之间的接触力更大,从而增加了摩擦力。
总结起来,滑动摩擦力的影响因素有物体表面粗糙程度、物体间的压力、物体间的润滑剂、物体的质量、相对运动速度、温度和物体的形状等。
了解这些因素对滑动摩擦力的影响有助于我们更好地理解和应用摩擦力。
摩擦磨损实验机的原理及使用说明

1.1 摩擦磨损实验机的原理及使用说明 1.1.1 实验机机械部分的原理图3-64为HIT-1型球盘式摩擦磨损实验机原理图。
电动机2经带传动1驱动托盘3回转,下试件4安装在托盘3上并随托盘3一起回转,上试件5装在夹头6中。
载荷P 由砝码7的重量W 产生,摆杆8在摩擦力F 作用下摆动,摆杆的另一端压在压力传感器9上,压在压力传感器上的力Q 可经数据采集测量系统获得。
工作时,托盘3中可加入润滑油或在下试件4表面上滴润滑油(边界润滑),也可不加润滑油(干摩擦)。
图3-64 HIT-1型球盘式摩擦磨损实验机原理图试验机主要技术指标: 转速:100~500r/m 最大载荷:W=10N 1.1.2 摩擦系数测试原理如图3-64所示,本实验机作用在试件上的载荷P 由砝码重量W 产生,P 与W 的关系为:P=W (N ) (3-4)1带传动 2电动机 3托盘 4下试件 5上试件 6夹头 7砝码 8摆杆 9压力传感器图3-65 试件结构及尺寸作用在上试件5上的摩擦力F 与作用在压力传感器9上的力Q 的关系为:QL 1=FL 2 (3-5)本试验机 L 1=L 2=100mm 则:Q=F (3-6)摩擦系数:P W f F Q== (3-7) 所以,只要预先确定加载砝码W 的重量再测出传感器受力Q 的大小,即可计算出摩擦系数f 。
1.1.3 数据采集处理系统本试验机配有自动数据采集处理系统,图3-66为数据处理系统框图,系统的硬件有:传感器、数据采集卡、计算机等。
图3-66 数据处理系统框图数据的结果有两种形式:一是由计算机直接做出摩擦系数随时间的变化曲线。
在屏幕上显示,并在打印机上打印出曲线。
二是计算机只记录实验数据,并通过计算机打印出数据,由学生手工绘图。
1.1.4 本试验机的应用范围(1) 改变上下试件材料,研究不同材料配副的摩擦、磨损情况。
(2) 改变速度快慢,研究不同速度下的摩擦,磨损情况。
(3) 改变载荷大小,研究不同载荷下的摩擦、磨损情况。
【摩擦磨损试验机】摩擦磨损试验机三个常见问题

【摩擦磨损试验机】摩擦磨损试验机三个常见问题1.四球摩擦磨损试验机的使用方法四球摩擦试验机紧要用于滑动、转动工况下润滑油的润滑性能讨论,其摩擦副由3个固定球和1个与之压紧的旋转球构成。
除去了因操不同造成的测量误差和操作中的空回误差,同时也削减了对四球磨损试验机的反复调整,加快了测量速度。
使用方法:1.首先在确保接线正确的前提下,接通电源,打开设备左侧空气开关;2.按下四球摩擦试验机电源开关,接通系统电源,按下计算机开按钮,启动计算机掌控系统;3.进入系统后打开四球摩擦试验机专用掌控系统,检查各参数是否显示正常;4.检查试样装夹情况,保持空载状态,选择摩擦副,设置较低转速,启动设备,注意察看设备运转是否正常;5.用溶剂汽油清洗油盒、试验用钢球、夹具及其它试验过程中与试样接触的零部件,再用石油醚洗两次,清洗完成吹干,清洗后钢球应无残渣干净无锈斑。
依据现场情况及试验要求选择清洗方式及清洗次数,每次试验工况保持一致;6.四球摩擦试验机使用专用工具装夹试样,将钢球分别固定在四球机的上球座和油盒内,把试样倒入油盒中,让试样盖过钢球到达压环与螺帽结合处。
假如是试验润滑脂,则先在油盒中充分数量的润滑脂,把求嵌入润滑脂中,放上压环,拧紧螺帽固定油盒,抹平表面的润滑脂并调整到压环与螺帽的结合处,试样中不能有空穴存在;7.安装好上钢球,然后把装好试样和球的油盒正中地安置在力矩轮上面;8.四球摩擦试验机依据PB点注2的补偿表设定试验力值,设定时间为10s,转速为1450r/min,开始试验。
2.摩擦磨损试验机的原理介绍摩擦磨损试验机由主轴驱动系统、摩擦副承载系统、试验力传感器、摩擦力测量系统、全自动加载系统、计算机掌控系统(包括各个主参数的设定、掌控、报警等单元)等部分构成。
它们都安装在以焊接机座为主体的机架中。
主轴及其驱动系统主轴是由伺服电动机通过调速系统驱动,速度无级调速。
通过圆弧齿同步带调速系统把电机的功率传递到主轴上。
摩擦磨损实验报告概要

摩擦磨损实验实验报告汪骏飞(机自92 学号09011041)一、实验目的1. 摩擦系数和磨损量的测量2. 了解和熟悉表面粗糙度测量仪、电子分析天平、多功能摩擦磨损试验机等实验仪器的基本原理与实验步骤二、实验仪器1. 表面粗糙度测量仪2. 光学显微镜3. 电子分析天平4. 多功能摩擦磨损试验机三、实验内容1. 摩擦系数的读取2. 磨损量的测量3. 磨损前后的表面形貌的显微观察,辨别磨损形式四、实验步骤1. 用丙酮在超声波中清洗钢球和圆盘,然后用脱脂棉球擦拭;最后热风吹干待用2. 将一个清洁钢球安装在球夹具中,并固定于摩擦试验机3. 测试试样的表面粗糙度4. 用双面胶把圆盘固定于摩擦试验机5. 在实验载荷和速度下,开动电动机驱动主轴旋转6. 试验时间达到给定时间时,关掉电动机,卸去载荷取出试样,并清洗试样7. 用光学显微镜测量球上的磨斑直径,显微镜观察圆盘的磨痕宽度和深度,取平均值8. 清理现场9. 撰写实验报告五、实验参数试样:直径9.5mm的钢球;直径30mm,高度5mm的高速工具钢涂层圆盘实验条件:载荷5n或10n;速度0.05m/s;时间:20min;润滑方式:干摩擦实验内容:1. 摩擦系数的读取:(1)静摩擦系数静摩擦系数随着时间慢慢减小,一开始为最大cof=0.004 半径:radius = 8.999mm 速度:velocity = 0 m/s 力: set force = -10 n (2)动摩擦系数的读取:半径:radius = 8.999mm 速度:velocity = 53.05 力:set force = -10n 对12000行数据进行数学计算,发现cof在0.28附近,不妨取cof=0.28 3.磨损量的测算:(1)小钢球磨损直径d=830.27+838.622=834.45um 已知球半径r=9.5mm求线磨损量:h=r? r2?(2=18.36mm 2d磨损体积v=πh2 r?3 =5.02×10?3mm3 h磨损系数:取硅薄膜的维氏硬度为1400hv 由archard磨损公式vh5.02×10?3×1400k===5.85×10?2 由以上数据分析知,钢球与硅薄膜之间的磨损属于严重磨损(2)圆盘圆盘的磨损量图:上图的圆环宽度为0.15176mm,求出磨损体积为0.53132mm 3.磨损前后表面形貌的观察:小钢球: 3 对于圆盘:对两个图像的分析发现,两者均为磨料磨损。
影响摩擦系数的主要因素

影响摩擦系数的主要因素两个物体之间的摩擦力与其法向压力之比值为摩擦系数,有静摩擦系数和动摩擦系数之分。
同一摩擦副在相同条件下,静摩擦系数大于动摩擦系数。
摩擦系数的大小取决于摩擦种类、材料种类、摩擦面的粗糙度等条件,不同种类的摩擦系数大致如下:干摩擦系数为0.1—0.8,边界摩擦系数为0.05一0.1;液体摩擦系数为0.001一0.1;滚珠摩擦系数为0.001—0.03,滚柱摩擦系数为0.002一0.07 影响摩擦系数的主要因素有:1:材料的性质相同金属或互溶性加大的金属摩擦副容易发生粘着现象,使摩擦系数增大。
不同金属由于互溶性差,不易发生粘着,摩擦系数一般比较低。
2:表面膜的存在基建在空气中总有一层氧化膜,可以使摩擦系数降低。
3:速度和温度的影响4:载荷的影响对大多数物质来说,载荷的变化会直接影响到摩擦系数。
5:振动的影响6:光洁度的影响材料的摩擦系数与温度摘要:本文介绍了温度变化对材料摩擦系数的影响,并分析了实际应用中对薄膜摩擦系数的实际检测要求。
关键词:摩擦系数,温度,粘滑1、摩擦系数摩擦系数是对两表面摩擦力的一种量度,它表征了材料的摩擦行为。
薄膜表面的摩擦系数取决于薄膜表面的粘着性(表面张力和结晶度)、添加剂(爽滑剂、颜料等)、以及表面抛光。
在进行以下操作工序时需要严格控制材料的摩擦系数,如当薄膜越过自由转辊、袋成型、产品缠绕膜、以及包装袋及其它容器的堆放。
除了材料的内部可变因素能够影响材料的摩擦系数,环境因素(如机器运转的速度、温度、静电积累、以及湿度)也能影响摩擦系数的试验结果。
2、温度对摩擦系数的影响高分子材料分子运动状态的改变按照动力学的观点称作松弛。
温度升高时,一方面可提高各运动单元的热运动能力,另一方面由于热膨胀,分子间距离增加,即高聚物内部的自由体积增加,这就增大了各运动单元活动空间,有利于分子运动,使松弛时间缩短,松弛过程加快。
伴随着高聚物的松弛,它的热力学性质、粘弹性能和其它物理性质会发生急剧地改变。
摩擦磨损试验机的工作原理和操作方法 摩擦磨损试验机常见问题解决方法

摩擦磨损试验机的工作原理和操作方法摩擦磨损试验机常见问题解决方法摩擦磨损试验机,其紧要用途与功能均与美国FALEX6#型多功能试样测试试验机相像(Multi—Specimen Test Machine),它是研制开发各种中系列液压油、内燃机油、齿轮机油必需的模拟评定测试试验机工作原理试样的待磨层与摩擦纸,在荷重摩擦体的作用下,以规定的速度相互摩擦。
通过测量摩擦前后密度的削减量(或涂层厚度的削减量),来判定墨层(或涂层)的耐磨性。
摩擦试验机结构原理接受微电脑掌控、LCD动态显示、机电一体化原理,进行设定的摩擦试验。
试验前将试验标准要求的或操自定的摩擦次数输入掌控系统,试验则可实现自动掌控,并在每次试验结束后蜂鸣提示。
掌控系统具有断电记忆功能,即每次重新上电后,保持上次断电前输入的参数状态。
执行机构接受高精度齿轮减速微型电动机驱动摩擦体进行直线往复摩擦运动。
操作方法立式摩擦磨损试验机是由主轴驱动系统,摩擦副专用夹具,油盒与加热器,试验力传感器,摩擦力矩测定系统,摩擦副下副盘升降系统,弹簧式微机施力系统,操纵面板系统等部分构成。
它们都安装在以焊接机座为主体的机架内。
机座的右上方是试验机操作显示系统,左上方是主轴驱动系统和油盒,摩擦副,各种传感仪器等,机座的左下部是试验机弹簧式施力系统和微机自动加荷系统,右下部是工具箱,机座的前后及左侧有门,打开时能清楚看到内部机构,以便进行调试检修。
1 主轴及其驱动系统主轴(1)是由松下交流电机(2)和PWMC 脉宽调速掌控系统构成,该系统电机的额定力矩为9.545Nm,脉宽调速范围为10—2000r/min,无级恒扭矩,高速精度为1%.该电机较大功率约 1.5Kw,在主轴(1)和电机(2)上部,分别装有从动和自动特制的圆弧齿形带轮(3)、(4),通过圆弧齿同步带(5)把电机的功率传递到主轴上。
由于应用了脉宽调速系统使其在低转速下具有高的传动力矩,它完全更改了可控硅无级变速系统在低转速下传动力成倍递减的特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摩擦磨损试验机中直接影响滑动摩擦系数因素
研究摩擦磨损试验机摩擦系数的影响因素和变化规律,是控制摩擦过程和降低摩擦损耗的一条有效途径。
摩擦系数是摩擦副系统的综合特性,而不是材料本身的固有特性。
在给出一种材料的摩擦系数时,必需同时给出得出该数值的条件和所用的测试设备。
摩擦系数受摩擦过程各种因素的影响,其主要影响因素有如下几个方面:
1、表面膜对摩擦磨损试验机的摩擦系数的影响具有表面氧化膜的摩擦副,摩擦主要发生在膜层内。
对于金属的摩擦来说,由于表面氧化膜的塑性和机械强度比金属材料差,在摩擦过程中,膜先被破坏,金属摩擦表面不易发生粘着,使摩擦系数降低,磨损减少。
在金属摩擦表面涂覆软金属能有效地降低摩擦系数。
其中以镉对摩擦系数的影响最为明显,但镉与基体金属的结合力较弱,容易在摩擦时被擦掉。
2、材料性质对摩擦磨损试验机的摩擦系数的影响摩擦副的摩擦系数,随配对材料性质的不同而不同。
分子或原子结构相同或相近的两种材料互溶性大,互溶性较大的材料组成摩擦副,易发生粘着,摩擦系数增高;反之,分子或原子结构差别大则互溶性小,互溶性较小的材料组成摩擦副,不易发生粘着,摩擦系数一般都比较低。
因此,在设计摩擦副时,应尽可能地选择分子结构或原子晶格差别大,互溶性小的材料组成摩擦副,以降低其摩擦系数。
如果条件允许的话,应尽可能选择金属与非金属(工程塑料、复合材料等)组成摩擦副。
3、载荷对摩擦磨损试验机的摩擦系数的影响载荷的大小直接影响摩擦副的接触状态,在不同的接触状态下,摩擦副所表现出来的摩擦特性也就不一样一般情况下,摩擦系数将随载荷的增加而增大,当载荷足够大时越过一极大值,随着载荷的继续增大而摩擦系数趋于稳定或减小。
4、滑动速度对摩擦磨损试验机的摩擦系数的影响在一般情况下,摩擦系数随滑动速度增加而升高,越过一极大值后,又随滑动速度的增加而减少。
滑动速度对摩擦系数的影响,主要是它引起温度的变化所至。
滑动速度引起的发热和温度的变化,改变了摩擦表面层的性质和接触状况,因而摩擦系数必将随之变化。
对温度不敏感的材料(如石墨),摩擦系数实际上几乎与滑动速度无关。
5、温度对摩擦磨损试验机的摩擦系数的影响在摩擦过程中,温度的变化使摩擦副表面材料的性质发生改变,从而影响摩擦系数。
摩擦系数随摩擦副工作条件的不同而变化。
具体情况需用试验方法测定。
(1)对于大多数金属摩擦副而言,其摩擦系数均随温度的升高而降低,极少数(如金-金)的摩擦系数均随温度的升高而升高。
(2)对于散热性比较差的材料,特别是由热塑性工程塑料组成的摩擦副,开始摩擦系数将随着温度的升高而增大,当表面温度达到一定值,材料表面将被熔化。
所以,一般工程塑料都只能在一定的温度范围内使用,超过这个温度范围,摩擦副材料将丧失其工作能力。
(3)对于金属与复合材料组成的摩擦副,其摩擦系数在一定的范围内受温度的影响较小,但是,当温度超过某一极限值时,摩擦系数将随温度的升高而显著下降。
通常把这种现象称
为材料的热衰退性。
对于制动摩擦副,尤其应控制在热衰退的临界温度以下工作,以保证其具有足够的制动能力。
6、表面粗糙度对摩擦磨损试验机的摩擦系数的影响根据摩擦的分子—机械理论,当表面粗糙度值大于50μm时,分子分量可以忽略不计,因此,摩擦系数随着表面粗糙度值的减小而降低;当表面粗糙度值特别小,小于20μm时,摩擦系数中的分子分量起主要作用,机械分量可以忽略不计,因此,摩擦系数随着表面粗糙度值的减小而增大;表面粗糙度值愈小,实际接触面积愈大,因而摩擦系数也就愈大;在一般情况下,即20μm <Ra<50μm范围内,表面粗糙度对摩擦系数的影响不大。
表面粗糙度对摩擦系数的影响可定性的用图3-4曲线来描述。