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滑動摩擦力的大小和彼此接觸物體的相互間的正壓力成正比：即f＝μN，其中μ為比例常數叫“滑動摩擦係數”，它是一個沒有單位的數值。滑動摩擦係數與接觸物體的材料、表面光滑程度、幹濕程度、表面溫度、相對運動速度等都有關係。從總個公式看來，滑動摩擦力對於兩個給定的表面，和接觸表面面積無關。
為預測和控製摩擦過程,通過分析界面原子在界面勢能場激勵下的熱振動,建立了基於摩擦界面熱力耦合過程的滑動摩擦係數計算模型.計算分析表明:滑動摩擦係數隨相對滑動速度增大而增大;當摩擦界面實際接觸面積與載荷呈綫性關係時,滑動摩擦係數與接觸面積無關;當實際接觸面積接近名義接觸面積時,滑動摩擦係數隨載荷的增加而減小;此外,滑動摩擦係數隨晶格常數增大而降低,隨原子質量減小而減小. |
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摩擦副材料 摩 擦 數 μ
鋼-鋼 0.15* 0.1-0.12*
0.1 0.05-0.1
鋼-軟鋼 0.2 0.1-0.2
鋼-不淬火的T8 0.15 0.03
鋼-鑄鐵 0.2-0.3* 0.05-0.15
0.16-0.18
鋼-黃銅 0.19 0.03
鋼-青銅 0.15-0.18 0.1-0.15*
0.07
鋼-鋁 0.17 0.02
鋼-軸承合金 0.2 0.04
鋼-夾布膠木 0.22 -
鋼-鋼紙 0.22 -
鋼-冰 0.027* -
0.014
石棉基材料-鑄鐵或鋼 0.25-0.40 0.08-0.12
皮革-鑄鐵或鋼 0.30-0.50 0.12-0.15
材料(硬木)-鑄鐵或鋼 0.20-0.35 0.12-0.16
軟木-鑄鐵或鋼 0.30-0.50 0.15-0.25
鋼紙-鑄鐵或鋼 0.30-0.50 0.12-0.17
毛氈-鑄鐵或鋼 0.22 0.18
軟鋼-鑄鐵 0.2*,0.18 0.05-0.15
軟鋼-青銅 0.2*,0.18 0.07-0.15
鑄鐵-鑄鐵 0.15 0.15-0.16
0.07-0.12
鑄鐵-青銅 0.28* 0.16*
0.15-0.21 0.07-0.15
鑄鐵-皮革 0.55*,0.28 0.15*,0.12
鑄鐵-橡皮 0.8 0.5
皮革-木料 0.4-0.5* -
0.03-0.05
銅-T8鋼 0.15 0.03
銅-銅 0.20 -
黃銅-不淬火的T8鋼 0.19 0.03
黃銅-淬火的T8鋼 0.14 0.02
黃銅-黃銅 0.17 0.02
黃銅-鋼 0.30 0.02
黃銅-硬橡膠 0.25 -
黃銅-石板 0.25 -
黃銅-絶緣物 0.27 -
青銅-不淬火的T8鋼 0.16 -
青銅-黃銅 0.16 -
青銅-青銅 0.15-0.20 0.04-0.10
青銅-鋼 0.16 -
青銅-夾布膠木 0.23 -
青銅-鋼紙 0.24 -
青銅-樹脂 0.21 -
青銅-硬橡膠 0.36 -
青銅-石板 0.33 -
青銅-絶緣物 0.26 -
鋁-不淬火的T8鋼 0.18 0.03
鋁-淬火的T8鋼 0.17 0.02
鋁-黃銅 0.27 0.02
鋁-青銅 0.22 -
鋁-鋼 0.30 0.02
鋁-夾布膠木 0.26 -
硅鋁合金-夾布膠木 0.34 -
硅鋁合金-鋼紙 0.32 -
硅鋁合金-樹脂 0.28 -
硅鋁合金-硬橡膠 0.25 -
硅鋁合金-石板 0.26 -
硅鋁合金-絶緣物 0.26 -
鋼-粉末冶金 0.35-0.55* -
木材-木材 0.4-0.6* 0.1*
0.2-0.5 0.07-0.10
麻繩-木材 0.5-0.8* -
0.5
45號淬火鋼-聚甲醛 0.46 0.016
45號淬火鋼-聚碳酸脂 0.30 0.03
45號淬火鋼-尼竜9(加 0.57 0.02
3%MoS2填充料)
45號淬火鋼-尼竜9(加 0.48 0.023
30%玻璃纖維填充物)
45號淬火鋼-尼竜1010 0.039 -
(加30%玻璃纖維填充物)
45號淬火鋼-尼竜1010 0.07 -
(加40%玻璃纖維填充物)
45號淬火鋼-氯化聚醚 0.35 0.034
45號淬火鋼-苯乙烯 0.35-0.46 0.018
-丁二烯-丙烯腈共聚
(ABS)
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註:1.表中滑動摩擦係數是試驗數值,衹能作為近似計算參考.
2.表中帶"*"者為靜摩擦係數. |
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下試樣 上 試 樣(鋼) 上 試 樣(塑料)
靜摩擦 動摩擦 靜摩擦 動摩擦
(塑料) 係數μs 係數μk 係數μs 係數μk
聚四氟乙烯 0.10 0.05 0.04 0.04
聚全氟乙丙烯 0.25 0.18 - -
低密度聚乙烯 0.27 0.26 0.33 0.33
高密度聚乙烯 0.18 0.08-0.12 0.12 0.11
聚甲醛 0.14 0.13 - -
聚偏二氟乙烯 0.33 0.25 - -
聚碳酸酯 0.60 0.53 - -
聚苯二甲酸乙 0.29 0.28 0.27* 0.20*
二醇酯
聚酰胺(尼竜66) 0.37 0.34 0.42* 0.35*
聚三氟氯乙烯 0.45* 0.33* 0.43* 0.32*
聚氯乙烯 0.45* 0.40* 0.50* 0.40*
聚偏二氯乙烯 0.68* 0.45* 0.90* 0.52*
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註:*表示粘滑運動. |
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摩擦副材料 滾動摩擦係數 k,cm
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淬火鋼-淬火鋼 0.001
鑄鐵-鑄鐵 0.05
木材-鋼 0.03-0.04
木材-木材 0.05-0.08
鐵或鋼質車輪-木面 0.15-0.25
鋼質車輪-鋼軌 0.05
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註:表中滾動摩擦係數是試驗值,衹能作近似參考.
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- : coefficient of sliding friction
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