摩擦系数及其计算
摩擦力和摩擦系数
摩擦力和摩擦系数摩擦力的定义和基本概念摩擦力是指物体间接触时由于相互作用而产生的阻碍相对运动的力。
它是我们日常生活中经常遇到的一种力，无论是走路、开车还是使用各种工具，都离不开摩擦力的作用。
摩擦力的大小与物体间的接触面积和物体之间的粗糙程度有关。
当两个物体相对运动时，它们之间的接触面会产生微小的凹凸不平，这些凹凸会相互咬合，导致摩擦力的产生。
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，它总是阻碍相对运动的发生。
摩擦力的计算公式根据静摩擦力和动摩擦力的不同情况，我们可以使用不同的公式来计算摩擦力。
静摩擦力当两个物体相对静止时，它们之间的接触面会产生静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体间的压力和静摩擦系数有关，可以使用以下公式计算：静摩擦力 = 静摩擦系数× 压力其中，静摩擦系数是一个与物体表面性质相关的常数，不同物体表面的静摩擦系数不同。
压力是指物体在接触面上的压力，可以通过物体的质量和受力面积计算得到。
动摩擦力当两个物体相对运动时，它们之间的接触面会产生动摩擦力。
动摩擦力的大小与物体间的压力和动摩擦系数有关，可以使用以下公式计算：动摩擦力 = 动摩擦系数× 压力动摩擦系数也是一个与物体表面性质相关的常数，不同物体表面的动摩擦系数不同。
摩擦系数的影响因素摩擦系数是一个与物体表面性质相关的常数，它的大小决定了摩擦力的大小。
摩擦系数的大小受以下几个因素的影响：物体表面的粗糙程度物体表面的粗糙程度越大，摩擦系数越大。
这是因为粗糙的表面有更多的凹凸，能够更好地咬合，产生更大的摩擦力。
物体之间的材料不同材料之间的摩擦系数不同。
例如，金属与金属之间的摩擦系数通常比较小，而金属与木材之间的摩擦系数通常比较大。
温度的影响温度的变化也会对摩擦系数产生影响。
通常情况下，温度的升高会使摩擦系数减小，而温度的降低会使摩擦系数增大。
摩擦力的应用摩擦力在我们的日常生活中有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景：轮胎和地面的摩擦力汽车的轮胎和地面之间的摩擦力决定了汽车的牵引力和制动能力。
摩擦力的分析计算公式
摩擦力的分析计算公式摩擦力是物体之间相互接触时产生的一种阻碍运动的力。
在日常生活中，我们经常会遇到摩擦力的存在，比如行走时脚底与地面的摩擦力、车辆行驶时轮胎与地面的摩擦力等。
对于工程设计和物体运动的分析，摩擦力的计算是非常重要的。
本文将介绍摩擦力的分析计算公式，以及如何应用这些公式进行实际的计算。
一、静摩擦力的计算公式。
静摩擦力是指在物体开始运动之前，物体之间产生的阻力。
静摩擦力的大小与物体之间的接触面积、材料的粗糙程度以及物体之间的压力有关。
根据静摩擦力的计算公式，静摩擦力的大小可以用以下公式进行计算：F_s = μ_s N。
其中，F_s表示静摩擦力的大小，μ_s表示静摩擦系数，N表示物体之间的压力。
静摩擦系数是一个无量纲的物理量，它反映了两个物体之间的摩擦性质。
不同材料之间的静摩擦系数是不同的，通常需要通过实验来测定。
静摩擦系数的大小决定了静摩擦力的大小，当静摩擦系数越大时，静摩擦力也越大。
二、动摩擦力的计算公式。
动摩擦力是指在物体已经开始运动之后，物体之间产生的阻力。
动摩擦力的大小与静摩擦力的大小有一定的关系，通常情况下，动摩擦力的大小小于静摩擦力的大小。
动摩擦力的计算公式如下：F_k = μ_k N。
其中，F_k表示动摩擦力的大小，μ_k表示动摩擦系数，N表示物体之间的压力。
与静摩擦系数类似，动摩擦系数也是一个无量纲的物理量，它反映了两个物体之间的摩擦性质。
动摩擦系数的大小通常小于静摩擦系数的大小，这也是为什么动摩擦力的大小通常小于静摩擦力的原因。
三、摩擦力的应用。
摩擦力的计算公式可以应用于各种实际情况的分析和计算。
比如，在工程设计中，需要考虑材料之间的摩擦力大小，以确定合适的材料和结构设计；在物体运动的分析中，需要考虑摩擦力对物体运动的影响，以确定物体的运动轨迹和速度等。
另外，摩擦力的大小也与物体的重量有关，重物体通常会产生较大的摩擦力，轻物体则产生较小的摩擦力。
因此，在搬运和运输重物体时，需要考虑摩擦力的大小，以确定合适的搬运工具和方法。
摩擦力和摩擦系数
摩擦力和摩擦系数摩擦力作为物理学中重要的概念之一，存在于我们日常生活的方方面面。
无论是走路、开车还是使用各种工具，我们都会直接或间接地接触到摩擦力的作用。
而摩擦系数则是表征物体间摩擦力大小的一个物理量。
在本文中，我们将详细探讨摩擦力和摩擦系数的相关知识，并了解它们在实际应用中的重要性。
一、摩擦力的定义和产生原因摩擦力是指阻碍物体相对运动或相对滑动的力。
典型的例子是我们走路时所感受到的地面摩擦力，它使我们能够保持身体的平衡和前进。
摩擦力的产生主要是由于物体表面的不规则性，使得物体间存在微小的接触点，当两个物体相对运动时，这些接触点会发生相互间的摩擦作用。
而摩擦力的大小则由摩擦系数所决定。
二、摩擦力的计算公式在物理学中，摩擦力的计算可以利用如下公式：F = μN其中，F表示摩擦力的大小，μ表示摩擦系数，N表示两个物体间的正压力（即物体受到的垂直于接触面的力）。
摩擦系数可以根据实验测量得到，它是一个无单位的数值。
三、静摩擦力和动摩擦力根据物体相对运动是否发生，摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当两个物体相对运动前，它们之间的摩擦力大小。
动摩擦力则是当两个物体相对滑动时所产生的摩擦力。
静摩擦力可以通过以下公式计算：F静= μ静N其中，F静表示静摩擦力的大小，μ静表示静摩擦系数，N表示两个物体间的正压力。
和动摩擦力一样，静摩擦力也是一个与物体间垂直力正比的物理量。
四、摩擦系数的意义和影响因素摩擦系数的大小会直接影响到摩擦力的大小。
不同物体之间的摩擦系数各不相同，它受到多种因素的影响，包括物体表面的光滑程度、材料的种类等。
例如，木材和金属之间的摩擦系数通常比金属和金属之间的要大。
摩擦系数在实际应用中具有很大的意义。
在机械工程中，设计师需要根据摩擦系数来计算机械零件的寿命，以便保证设备的正常运行。
在运动学中，计算摩擦系数能够帮助我们分析物体在斜面上滑动的情况，预测物体是否能够停下或是滑下。
五、摩擦力的应用举例摩擦力的应用十分广泛，下面将举几个例子来说明摩擦力在实际生活中的应用：1. 刹车系统：汽车等交通工具的刹车系统利用摩擦力将刹车片与车轮接触，并通过摩擦力来减缓车辆的速度。
摩擦力和滑动摩擦系数的计算
摩擦力和滑动摩擦系数的计算摩擦力，是指两个物体相互接触且相对运动时产生的阻碍其相对运动的力。
而滑动摩擦系数，是用来描述两个物体相对滑动时的摩擦程度的物理量。
本文将介绍摩擦力和滑动摩擦系数的计算方法。
摩擦力的计算公式为：F = μN，其中F代表摩擦力，μ代表滑动摩擦系数，N代表两个物体之间的法向压力。
滑动摩擦系数是一个无量纲的物理量，其大小取决于两个物体之间的表面性质。
要计算摩擦力，首先需要确定两个物体之间的滑动摩擦系数。
一般来说，各种材料的滑动摩擦系数都有一定的范围，可以通过实验测定或查阅相关资料获得。
例如，木材与木材的滑动摩擦系数约为0.2至0.5，金属与金属的滑动摩擦系数约为0.2至1.5。
确定滑动摩擦系数后，还需要确定两个物体之间的法向压力。
法向压力是指两个物体之间垂直于接触面的压力。
在一些简单情况下，法向压力可以通过物体重力和支持力来计算。
例如，一个物体放置在水平桌面上，其法向压力为物体的重力。
在实际应用中，常见的摩擦力计算问题包括斜面、滑动体和转动体等情况。
下面我们将介绍几种常见情况下的摩擦力计算方法。
1. 斜面上的摩擦力计算假设有一个质量为m的物体沿着倾角为θ的光滑斜面滑动，斜面与水平面之间的滑动摩擦系数为μ。
首先计算物体在斜面上的法向压力N，根据三角函数可以得到N = mgcosθ，其中g为重力加速度。
然后，利用摩擦力公式F = μN计算摩擦力。
2. 斜坡上的滑动摩擦力计算考虑一个物体在倾斜角度为α的粗糙斜坡上滑行的情况，斜坡与地面之间的滑动摩擦系数为μ。
首先计算物体在斜坡上的法向压力N，可以推导得到N = mgcosα，其中g为重力加速度。
然后，应用摩擦力公式F = μN计算滑动摩擦力。
3. 转动体的滑动摩擦力计算对于转动的物体，摩擦力产生的位置在物体底端或底面接触点的圆周上，与滑动摩擦系数和法向压力有关。
根据具体情况，可以利用转动惯量和加速度等相关物理量来计算摩擦力。
在以上几种情况下，摩擦力的计算都可以通过滑动摩擦系数和法向压力来完成。
摩擦力的计算方法
摩擦力的计算方法摩擦力是两个物体相互接触并相对运动时产生的阻碍其相对运动的力。
摩擦力的计算方法可以通过静摩擦力和动摩擦力来讨论。
1.静摩擦力的计算方法：静摩擦力是指当两个物体相对静止时的摩擦力，其大小是根据物体之间的接触面积和物体间的粗糙程度来决定的。
静摩擦力的计算公式为：Ft=μs*Fn其中，Ft为静摩擦力，μs为静摩擦系数，Fn为物体的法向力。
静摩擦系数是一个无量纲的常数，它由两个物体之间的材质和接触面的粗糙程度决定。
例如，木材和金属之间的静摩擦系数一般在0.2到0.6之间。
2.动摩擦力的计算方法：动摩擦力是指在两个物体相对运动时的摩擦力。
动摩擦力的计算公式为：Ft=μk*Fn其中，Ft为动摩擦力，μk为动摩擦系数，Fn为物体的法向力。
动摩擦系数一般小于静摩擦系数，因为当两个物体相对运动时，摩擦力往往会减小。
动摩擦系数通常小于静摩擦系数，并且一般近似地相等于静摩擦系数。
3.其他摩擦力的计算方法：除了静摩擦力和动摩擦力外，还有一些特殊情况下的摩擦力计算方法。
如果一个物体在水中移动，液体会对其施加阻力，这个阻力被称为水力摩擦力。
水力摩擦力的计算方法非常复杂，需要考虑流体动力学的相关理论。
如果物体在空气中运动，空气对其施加的阻力被称为空气摩擦力。
空气摩擦力通常可以通过斯托克斯公式进行近似计算。
此外，在一些特殊情况下，如摩擦力随接触面积变化或者由于其他变量的影响而产生变化的情况下，需要进行更为复杂的计算和实验研究。
总的来说，摩擦力的计算方法主要包括静摩擦力和动摩擦力的计算。
其计算公式分别为Ft=μs*Fn和Ft=μk*Fn。
其中，μs为静摩擦系数，μk为动摩擦系数，Fn为物体的法向力。
摩擦力的具体计算需要考虑物体之间的接触面积、粗糙程度以及其他相关因素。
各种材料摩擦系数表大全
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一、定义
摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。
依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。
二、计算公式
滑动摩擦力的大小跟压力成正比，就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
滑动摩擦力的计算公式为F = μFn
其中F等于滑动摩擦力，μ为动摩擦系数，Fn为压力。
这里再对公式中的各项说明一下：
Fn为弹力的性质，并不是总等于物体的重力，需要结合运动情况和平衡条件加以确定。
动摩擦系数μ是比例常数，它的数值跟相互接触的接触面的材料和接触面的情况（如粗糙程度、干湿程度、温度等）有着密切的关系。
动摩擦系数是两个力的比值，因此没有单位。
滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关，与接触面的面积大小无关。
滑动摩擦力的作用总是阻碍物体间的相对运动，但不是阻碍物体的运动，滑动摩擦力可能是阻力，当然也可能是动力。
三、具体各种材料摩擦系数表格如下。
※注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考。
摩擦力计算公式
摩擦力计算公式摩擦力怎么求
摩擦力计算公式：F=μ× Fn。
其中的μ称为动摩擦因数，又称滑动摩擦系数，仅与材料、接触表面粗糙度有关，注意与接触面积无关；n为正压力。
一、摩擦力是什么
阻止一个物体的相对运动(或相对运动趋势)的力称为摩擦。
摩擦的方向与物体的相对运动(或相对运动趋势)方向相反。
摩擦分为静摩擦、滚动摩擦和滑动摩擦三种类型。
当一物体在另一物体表面发生滑动时，其界面间产生阻碍其相对运动的摩擦，称为滑动摩擦。
滑移摩擦的大小与接触表面粗糙度及压力大小有关。
随着压力的增大，物体的接触表面越粗糙，产生的滑动摩擦也越大。
可采用增加有利摩擦压力、增大接触表面粗糙度、压力大小等方式。
减少有害摩擦的方法有：①降低压力②使物体与接触表面光滑③使物体从接触表面分离④变滑动为滚动等。
二、关于摩擦的知识要点
1.摩擦的实际作用点是在两个物体的接触面上。
2.滑动摩擦产生的条件：(1)接触表面粗糙；(2)接触和挤压；(3)相对运动。
3.在测量滑动摩擦力时，用弹簧测力仪水平地拉木块，使其沿长板做匀速直线运动。
基于二力平衡的认识，可知弹簧测力仪对木块的拉力(即弹簧测力计的示数)与木块所受的滑动摩擦大小相同。
4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别：物体滑过另一物体表面所产生的摩擦称为滑动摩擦。
当物体在另一物体表面滚动时产生的摩擦称为滚动摩擦。
同样条件下，滚动摩擦往往远小于滑动摩擦。
总结两个相互接触的物体，当它们将要发生或已经发生相对运动时.在接触面上会产生一种能阻止相对运动的力，称为摩擦力。
轴承的摩擦系数及摩擦力矩计算04.03
轴承的摩擦系数
为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：M=uPd/2
这里,
M：摩擦力矩，mN.m
u：摩擦系数，表1
P：轴承负荷，N
d：轴承公称内径，mm
摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。
对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。
各类轴承的摩擦系数u
轴承型式摩擦系数u
深沟球轴承 0.0010-0.0015
角接触球轴承 0.0012-0.0020
调心球轴承 0.0008-0.0012
圆柱滚子轴承0.0008-0.0012
满装型滚针轴承0.0025-0.0035
带保持架滚针轴承0.0020-0.0030
圆锥滚子轴承 0.0017-0.0025
调心滚子轴承 0.0020-0.0025
推力球轴承 0.0010-0.0015
推力调心滚子轴承0.0020-0.0025
由轴承摩擦引起的轴承功率损失可用以下计算公式得出
NR = 1,05 x 10-4 Mn
其中
NR = 功率损失，W
M = 轴承的总摩擦力矩，Nmm
n = 转速，r/min
电机扭矩公式：T=9550*P/n
T：电机转矩N.M
P：电机功率KW
n：转速r/min。
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达芬奇1508年提出假设，摩擦系数一般为0.25
阿芒汤1699年，摩擦系数0.3
比尤里芬格1730年，摩擦系数0.3
库伦，十八世纪，确定压力对摩擦系数的影响，并求出几种材料配合的摩擦系数的不同数值。
俄国，科捷利尼科夫、彼得罗夫，十九世纪中叶，摩擦偶件的摩擦系数并非不变
摩擦系数影响因素：
1材料本性及摩擦表面是否有膜（润滑油、氧化物、污垢）
2静止接触的延续时间
3施加载荷的速度
4摩擦组合件的刚度及弹性
5
6
7压力
8
9
1
2
3
1
2
3
4
5
6
T——滚动摩擦力，r——圆柱体的半径，P——接触物体所受压力
接触面积、粗糙度、载荷的影响
由于固体表面的粗糙度及波纹度，使得两个固体表面总是在个别的点上发生接触。
两个相互叠合的表面只是在其某些凸部发生接触，而这些凸部的总接触面积只占接触轮廓所限定的总表面面积的极小部分。
随着压力增大，接触面积增大。
凸部的直径几分之一微米至30~50微米（高度小于80微米）。
载荷增大，各点的直径增大，随后面积的增大主要是由于接触点数目的增多。
名义（几何）接触面积——由接触物体的外部尺寸描绘出来.
轮廓接触面积——由物体的体积压皱所形成的面积；真实面积即轮廓接触面上；轮廓接触面积与压力载荷有关。
真实（物理）接触面积——物体接触的真实微小面积总和，也是压力载荷的函数，并且在名义面积尺寸的1/100 000至1/10的范围内变化，由接触表面的机械性能及粗糙度而定。
接触点的总数目及每一个接触点的尺寸随着载荷的增大而增大，但当载荷继续增大时，接触面积的增大主要是依靠接触点的数目的增加，尺寸几乎不再变化。
对于粗糙表面来说，需要耗费更大的力，使凸部变形，从而获得一定的接触面积；光滑表面，凸部变形不大时，就能获得很大的接触面积（试验知，光滑表面的接触点上的应力约为材料硬度的一半，粗糙表面的接触点应力为硬度的2-3倍）。
固体的接触有弹性-塑性的特性，当除去载荷时，大部分（30~70%）的接触点依靠凸部本身的弹性而消失。
由于表面粗糙度及波纹度的关系，各个凸部所受载荷不同：距离对偶表面较远的凸部所受载荷较小，反之，距离对偶表面较近的凸部所受载荷较大。
在球形及圆柱形绝对光滑表面接触的场合里，轮廓接触面积与真实接触面积重合，按照赫兹公式来确定。
L a =δ=2l π∆。
令()S x ϕϕ=，当0x =，()P x S ϕ=；当x h =，()0x ϕ=。
S P ——轮廓投影图的基础面积，称为计算接触面积，但x ——棒的高度，相对于经过最短的棒的零位截面而言的。
令棒上的单位载荷q 为绝度压缩（x-a ）的函数，即
式中，k ——凸部的压缩应力与绝对变形之间的比例系数，又称刚度系数。
压力总值，
显然，真实接触面积
比率
''
()()()h a h a x dx S N x x a dx
φ
ϕϕ=-⎰
⎰——对于计算摩擦系数很重要。
该比率可用借图解法得出，即将支撑表面曲线的横坐标除以限定在已知互相接近程度的相应横坐标与被其切断的支撑表面上部曲线之间的面积。
多数情况下，支撑表面曲线可以表示成直线的形式：
γ——支撑表面直线的倾角的正切，即光滑度正切。
由此可得，
2
S N φ
=，()S h a φ-=，即S φ=。
···（5） 平物体上，k =S φS φ的值比,q φ为0.6S A BN φ=+···（7a ）
式中，A 与表面光滑度及刚度系数有关。
光滑度及刚度系数越大，A 值越大。
系数B 与材料对于塑性变形的阻力有关。
摩擦力就是在各个接触点产生的阻力的总和。
因为真实接触面积很小，所以甚至在载荷很小的时候，真实接触面积上也产生很大的单位压力。
在此压力的作用下，表面相互压入，并在相对移动时，互相压入额部分便被剪断。
此外，在表面相互压缩的部分上，产生分子吸引力。
显然，摩擦有下列两个因素决定：克服机械啮合；分子吸引力。
单位摩擦力用所谓摩擦的“单元”定律来表示，对于分子作用来说，这定律由杰利雅庚确定出来，可用下列公式表示：
1011()m f A q q ταβ=+=+ (8)
式中，A 0——分子附着力，即在接触处由分子吸引力决定的附加压力（kg/cm 2
）
q ——单位压力（kg/cm 2）
f m ——分子粗糙度系数
对于机械作用，我们提出了剪断切向力与单位压力的关系，用下列公式表示： 222q ταβ=+ (9)
式中α2——无压力时的剪断阻力，（kg/cm 2
）β2——压力与剪断阻力间的比例系数。
沿各个微观面积把摩擦力相加，得到
式中，S φ1——分子作用面积
T =β=f =T ∑1S φ212S C f N N
φαβ=±++···（13） 式中：
常数C 考虑到分子作用，表面光滑度愈高，分子作用的效果就愈大。
用真实接触面积来表示摩擦系数实际上时不方便的，真实接触面积用其他参数来表示。
对塑性接触：
T N S φ
σ=，σT ——屈服点。
在此情况下，摩擦系数的值仍只是常数，即遵从阿芒汤定律： 式中：T
f αβσ=+ 在弹性接触下，S φ比较复杂。
对于与平面接触的圆柱面来说，摩擦系数公式：
12212C r L
f N αβ=+ (15)
式中r ——圆柱体的半径（cm ），L ——圆柱体的长度（cm ）。
在两个粗糙表面接触的情况下，
f =f =。