第3章摩擦原理

摩擦力大小与相接触物体间的表面名义接触面积无关。

犁沟效应
2
2
r
A v π=
H A rh
=S
S v r
A W σπσ)2
(2
==H S S
F A rh σσ==θ
π
πσπσμctg r h r rh W F S S p 2
22
2====∴若考虑粘着效应和犁沟效应
S r B v A A F στ+=θπ
στσσστμctg A A A A W F
S B S v S r S v B v 2+=+=
=①对大多数金属加工表面角很大，第二项数值很小可以忽略②磨粒磨损中，角很小，不能省去第二项
θθ
机械互锁模型
粘着模型
自由滚动受制滚动槽内滚动
由于材料的弹性模量不同由于滚动接触表面有切向
由于几何形状使接触各点
接触消失时，大部分变形能得到释放，由于
产生的能量差为滚动摩擦的损耗
其大小与材料的阻尼和松弛性能有关
低速滚动时的弹性滞后损失小
高速滚动时的弹性滞后相对较大
随载荷增大，塑性变形逐渐扩展到表
使材料发生塑性变形需要消耗能量滚动体前方的塑性变形是滚动摩擦十
Tabor
与滑动摩擦的表面分离过程完全不同滚动接触的接近与分离在垂直方向
分离过程要克服粘附力拉伸作用
粘附力属于范德华力
粘附力很小，只占摩擦阻力很小一部分
滚动摩擦是由多种机理组合的复杂过程
概括为四种机理：微观滑移、弹性滞后、塑性变四种机理产生的摩擦阻力可以相互叠加
滚动接触应力不大时主要以弹性滞后为主
接触应力比较大时主要以塑性变形为主
对于滚动过程的摩擦阻力如何定量计算？
圆柱在平面上的滚动
材料的受压弹性变形为：
引入滞后系数，
则功耗为：摩擦阻力:滚动阻力系数: （由实验得出）2
221W x p a
a π=−4WR a E π=′23e Mx Wa x E M R R
θπ===×α23e e Wa x E Fx E R αααπ⇒==•23Wa F R
α
π∴=1/2224()33F a WR f R R E ααωπππ===′
α。