什么影響摩擦磨損試驗機的滑動摩擦系數

M-200A塑料(liao)(liao)(liao)摩(mo)擦(ca)(ca)磨(mo)(mo)損試驗儀(yi) 對材(cai)料(liao)(liao)(liao)按其摩(mo)擦(ca)(ca)特性(xing)分為低(di)摩(mo)擦(ca)(ca)系數材(cai)料(liao)(liao)(liao)和(he)高摩(mo)擦(ca)(ca)系數材(cai)料(liao)(liao)(liao)。低(di)摩(mo)擦(ca)(ca)系數材(cai)料(liao)(liao)(liao)又(you)(you)稱(cheng)減摩(mo)材(cai)料(liao)(liao)(liao)或(huo)潤滑材(cai)料(liao)(liao)(liao)，其作用是減少機(ji)械運動中的動力損耗，降低(di)機(ji)械部件磨(mo)(mo)損，延長使用壽(shou)命。高摩(mo)擦(ca)(ca)系數材(cai)料(liao)(liao)(liao)又(you)(you)稱(cheng)摩(mo)阻材(cai)料(liao)(liao)(liao)（稱(cheng)為摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)料(liao)(liao)(liao)）。

研究(jiu)摩(mo)擦磨損試驗機摩(mo)擦系數的(de)影(ying)響因(yin)素和變化(hua)規律，是控制摩(mo)擦過程和降低摩(mo)擦損耗的(de)一(yi)條有效(xiao)途徑。

摩擦系數是(shi)摩擦副系統(tong)的綜合特性，而(er)不是(shi)材料(liao)本身的固有(you)特性。在給出一種(zhong)材料(liao)的摩擦系數時，必(bi)須同時給出得出該數值的條(tiao)件和(he)所用(yong)的測(ce)試設備。

摩擦(ca)系數受摩擦(ca)過程各種因素(su)的影響，其主要影響因素(su)有如下幾個方(fang)面：

（一）表面(mian)膜對摩擦(ca)磨(mo)損試驗(yan)機(ji)的摩擦(ca)系數的影響

具有表面氧化膜(mo)的摩擦副，摩擦主要發(fa)生(sheng)在膜(mo)層內(nei)。對于金(jin)屬的摩擦來說，由于表面氧化膜(mo)的塑性和機(ji)械強度比金(jin)屬材料差，在摩擦過程(cheng)中(zhong)，膜(mo)先被破壞，金(jin)屬摩擦表面不易(yi)發(fa)生(sheng)粘著，使摩擦系數(shu)降(jiang)低，磨(mo)損減少。

在(zai)金(jin)屬(shu)摩(mo)擦(ca)表(biao)面涂覆軟金(jin)屬(shu)能有效(xiao)地降低摩(mo)擦(ca)系數(shu)。其中以鎘對(dui)摩(mo)擦(ca)系數(shu)的影響蕞為明(ming)顯(xian)，但鎘與(yu)基體金(jin)屬(shu)的結合力較弱，容易在(zai)摩(mo)擦(ca)時被擦(ca)掉。

二）材料性質對摩(mo)擦(ca)磨損(sun)試驗機(ji)的摩(mo)擦(ca)系數的影響

摩(mo)擦(ca)副(fu)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)系數(shu)，隨配對(dui)材料性(xing)(xing)(xing)質的(de)(de)不同而不同。分子(zi)或(huo)原子(zi)結構相(xiang)同或(huo)相(xiang)近的(de)(de)兩(liang)種材料互溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)大(da)(da)，互溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)材料組(zu)成摩(mo)擦(ca)副(fu)，易發生(sheng)粘著，摩(mo)擦(ca)系數(shu)增高；反之，分子(zi)或(huo)原子(zi)結構差別大(da)(da)則互溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)小(xiao)，互溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)材料組(zu)成摩(mo)擦(ca)副(fu)，不易發生(sheng)粘著，摩(mo)擦(ca)系數(shu)一(yi)般都比(bi)較(jiao)低。

因此，在(zai)設計摩擦副時，應(ying)(ying)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)地選擇分子結構或原子晶格差(cha)別大，互溶性小(xiao)的材料組成摩擦副，以降(jiang)低其摩擦系(xi)數(shu)。如果條(tiao)件允許的話，應(ying)(ying)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)選擇金(jin)屬(shu)與非金(jin)屬(shu)(工程塑料(liao)、復(fu)合(he)材料(liao)等)組(zu)成(cheng)摩擦副。

（三）載荷對(dui)摩擦磨損(sun)試驗機的(de)摩擦系數的(de)影響

載(zai)荷的(de)大(da)(da)小直接影響摩(mo)(mo)擦(ca)副的(de)接觸(chu)狀(zhuang)態，在不(bu)同的(de)接觸(chu)狀(zhuang)態下，摩(mo)(mo)擦(ca)副所表現出來(lai)的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)特性也就不(bu)一樣。一般情況下，摩(mo)(mo)擦(ca)系(xi)(xi)數將隨載(zai)荷的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)大(da)(da)，當載(zai)荷足夠大(da)(da)時越過一大(da)(da)值，隨著載(zai)荷的(de)繼續增(zeng)大(da)(da)而(er)摩(mo)(mo)擦(ca)系(xi)(xi)數趨(qu)于(yu)穩定(ding)或減小。

（四）滑動速度對摩擦磨損試驗機的摩擦系(xi)數的影響(xiang)

在一般情況(kuang)下(xia)，摩擦系數隨(sui)滑(hua)動(dong)速度增加(jia)而(er)升高，越過一大值后，又隨(sui)滑(hua)動(dong)速度的增加(jia)而(er)減少。

滑動速(su)度對摩(mo)擦系數的影響(xiang)，主要是它引起(qi)溫度的變(bian)化(hua)所至(zhi)。滑動速(su)度引起(qi)的發熱和溫度的變(bian)化(hua)，改變(bian)了摩(mo)擦表面層的性質和接觸狀況，因(yin)而摩(mo)擦系數必將隨之變(bian)化(hua)。對溫度不敏感(gan)的材料(liao)（如石墨），摩(mo)擦系數實際上幾乎與滑動速(su)度無關。

（五）溫度對摩擦磨損試(shi)驗機的(de)(de)摩擦系數(shu)的(de)(de)影響

在(zai)摩擦(ca)過程中,溫(wen)度的變化(hua)使(shi)摩擦(ca)副表面材料的性質發(fa)生改變,從(cong)而影響摩擦(ca)系數。摩擦(ca)系數隨(sui)摩擦(ca)副工作條件的不同而變化(hua)。具體情(qing)況需用(yong)試驗(yan)方法(fa)測定。

（１）對于大(da)多數(shu)金屬摩擦(ca)副而(er)言，其摩擦(ca)系數(shu)均(jun)隨(sui)溫度的升高而(er)降低，少數(shu)（如金-金(jin)）的(de)(de)摩(mo)擦系數均隨溫度的(de)(de)升高(gao)而升高(gao)。

（２）對于散(san)熱性(xing)比較(jiao)差的材料，特別(bie)是由熱塑(su)性(xing)工程塑(su)料組(zu)成的摩(mo)擦(ca)副，開始(shi)摩(mo)擦(ca)系數將(jiang)隨著溫度的升高而增大，當表面溫度達到(dao)一定值，材料表面將(jiang)被熔化(hua)。所以,一般工程塑料都只能(neng)在一定(ding)的溫度范圍(wei)內使用，超過這個溫度范圍(wei)，摩(mo)擦(ca)副(fu)材料將喪失其工作能(neng)力(li)。

（３）對于金屬(shu)與復(fu)合材料組成(cheng)的(de)摩(mo)擦副(fu)，其摩(mo)擦系數(shu)在(zai)一定的(de)范圍內受溫(wen)度(du)的(de)影響較小(xiao)，但是，當(dang)溫(wen)度(du)超(chao)過某一限值時，摩(mo)擦系數(shu)將(jiang)隨溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)而顯著下降。通常把(ba)這種現象稱(cheng)為材料的(de)熱衰退(tui)性。對于制動摩(mo)擦副(fu)，尤其應控制在(zai)熱衰退(tui)的(de)臨界(jie)溫(wen)度(du)以下工作(zuo)，其具有(you)足(zu)夠的(de)制動能力。

（六）表面粗糙度(du)對(dui)摩擦(ca)磨損試驗(yan)機的摩擦(ca)系(xi)數的影響

根據摩擦的分子—機械(xie)(xie)理論，當(dang)表(biao)(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)值大(da)于50μm時，分(fen)(fen)(fen)(fen)子分(fen)(fen)(fen)(fen)量可(ke)以忽略(lve)不(bu)計(ji)，因(yin)此，摩擦系(xi)(xi)數隨著表(biao)(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)值的(de)(de)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)而(er)降(jiang)低；當(dang)表(biao)(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)值特別小(xiao)(xiao)，小(xiao)(xiao)于20μm時，摩擦系(xi)(xi)數中的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)子分(fen)(fen)(fen)(fen)量起主要作用，機械(xie)(xie)分(fen)(fen)(fen)(fen)量可(ke)以忽略(lve)不(bu)計(ji)，因(yin)此，摩擦系(xi)(xi)數隨著表(biao)(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)值的(de)(de)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)而(er)增(zeng)大(da)；表(biao)(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)值愈(yu)小(xiao)(xiao)，實際(ji)接觸面積愈(yu)大(da)，因(yin)而(er)摩擦系(xi)(xi)數也就愈(yu)大(da)；在一般(ban)情況(kuang)下，即(ji)20μm ＜Ra＜50μm范圍內，表(biao)(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)對摩擦系(xi)(xi)數的(de)(de)影響不(bu)大(da)。