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词条 摩擦
释义

§ 概念

摩擦 摩擦,两相互接触的物体有相对运动或有相对运动趋势时在接触处产生阻力的现象,因摩擦而产生的阻力称为摩擦力,相互摩擦的两物体称为摩擦副,摩擦通常起有害作用,但有时又是不可缺少的,人的行走和机车的牵引能力都要依靠摩擦,在机械工程中利用摩擦做有益工作的有带传动、制动器、离合器和摩擦焊等。 [1]

§ 主要类别

摩擦1、摩擦的类别很多,按摩擦副的运动形式摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦,前者是两相互接触物体有相对滑动或有相对滑动趋势时的摩擦,后者是两相互接触物体有相对滚动或有相对滚动趋势时的摩擦。

2、按摩擦副的运动状态摩擦分为静摩擦和动摩擦,前者是相互接触的两物体有相对运动趋势并处于静止临界状态时的摩擦,后者是相互接触的两物体越过静止临界状态而发生相对运动时的摩擦。

3、按摩擦表面的润滑状态,摩擦可分为干摩擦、边界摩擦和流体摩擦。

4、摩擦又可分为外摩擦和内摩擦,外摩擦是指两物体表面作相对运动时的摩擦;内摩擦是指物体内部分子间的摩擦。干摩擦和边界摩擦属外摩擦,流体摩擦属内摩擦。

§ 测定方法

摩擦副表面直接接触,没有润滑剂存在时的摩擦。常用库仑摩擦定律表达摩擦表面间的滑动摩擦力F、法向力N和摩擦系数f间的关系:f=F/N。钢对钢的f值在大气中约为 0.15~0.20,洁净表面可达0.7~0.8。根据英国的F.P.鲍登等人的研究,极为洁净的金属(表面上的气体用加热、电子轰击等方法排除)在高真空度的实验条件下,表面接触处被咬死,f值可高达100。这种极为洁净的金属表面一旦与大气相接触便立即被污染或氧化,从而使f值显著下降。

静摩擦的测定方法有倾斜法和牵引法。①倾斜法:把重力为N的欲测物体放在对偶材料的斜面上,逐渐增加斜面的倾角,测得物体开始滑动时的倾角 θ(摩擦角),由此求得摩擦系数f=tgθ。②牵引法:把重力为N 的欲测物体放在对偶材料的平面上,以力P牵引,物体开始滑动时的力F就是最大的静摩擦力(此时F=P),由此求得摩擦系数f=F/N。

动摩擦可在各类型试验机上(如往复式摩擦磨损试验机、旋转圆盘-销式摩擦磨损试验机和四球式摩擦试验机)测定,为此在试验机上装设测定摩擦力或摩擦力矩的机构,先测出摩擦力,而后换算出摩擦系数。常见的测量方法有杠杆法、弹簧法和电测法等。测定时需要确保清洁,否则会影响所测的摩擦力。

边界摩擦和流体摩擦  边界润滑状态下的摩擦称为边界摩擦。边界摩擦系数低于干摩擦系数。边界摩擦状态下的摩擦系数只取决于摩擦界面的性质和边界膜的结构形式,而与润滑剂的粘度无关。流体润滑状态下的摩擦称为流体摩擦。这种摩擦是流体粘性引起的。其摩擦系数较干摩擦和边界摩擦为低。

§ 主要作用

摩擦 好处:

1、增加阻力:汽车轮胎的花纹、减速刹车是的倒拖发动机是齿轮间的摩擦

2、发光生热,钻木取火就是摩擦的一种利用,像玻璃棒和丝绸的摩擦就是产生电子等

3、摩擦接合,在我们所用的离合器中有个是摩擦片式的,他起到一种摩擦接合的作用,这种接合方式是非刚性的,可以避免一些危害(具体可查相关书籍,推荐汽车离合器)。

坏处:

1、不必要的摩擦,在我们汽车上,当发动机作为动力源带动车轮旋转时,这时候传动齿轮间的摩擦就是一种害处。

2、增加磨损,在我们的日常的生产中,经常会遇到类似于由于磨损而导致的零件的报废,这时候的摩擦就是一种损害元件的因素,应尽量避免。

§ 用途领域

1、我们走路时,鞋底对地面向后施力,因摩擦而产生向前的作用力,因此得以行走。如果改在冰面上步行时,则因摩擦力过小而难於走动。

2、汽车也是利用轮胎与地面之间的摩擦力而得以行进。当汽车的引擎运转时,带动轮子转动,轮子和地面的接触点对地面向后施力,因此轮子获得一向前的摩擦力,推动汽车前进。摩擦

3、有许多机械的设计也都利用摩擦来传递动力,例如汽车内的飞轮是利用皮带和轮槽间的摩擦来传动,用於驱动风扇、发电机等。为避免打滑,这些皮带的内面还铸成齿状,以增强摩擦。

4、煞车系统,大家都可能注意到火车或游览车、货车等较重车辆煞车停止时,都会发出巨大类似叹气之响声。这一响声是来自动力煞车系统,於煞车完成后释放压缩空气所造成。动力煞车系统有真空动力煞车系统与压缩空气动力煞车系统两种,它们都能造成巨大压力,并将其传递到轮子之煞车鼓(或煞车碟)的接触面积上。因为压力强度越大正向接触力就越大,此接触方便产生强大的摩擦力,终使车轮能於短时间内停止滚动,而改以滑动摩擦的方式来阻止车子之前进。

5、摩擦会生热,虽然设计上及材料上都考虑了散热效果,但在紧急煞车或下坡路段长时间连续使用煞车时,温度的升高仍然经常造成煞车失灵现象,为维持煞车之正常运作,有些车辆装有喷水设施来降温,而有经验的驾驶在紧急煞车时都会采用连踩数脚的煞车动作来防止。

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更新时间:2024/12/19 1:08:35