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滑动摩擦力的大小和彼此接触物体的相互间的正压力成正比：即f＝μN，其中μ为比例常数叫“滑动摩擦系数”，它是一个没有单位的数值。滑动摩擦系数与接触物体的材料、表面光滑程度、干湿程度、表面温度、相对运动速度等都有关系。从总个公式看来，滑动摩擦力对于两个给定的表面，和接触表面面积无关。
为预测和控制摩擦过程,通过分析界面原子在界面势能场激励下的热振动,建立了基于摩擦界面热力耦合过程的滑动摩擦系数计算模型.计算分析表明:滑动摩擦系数随相对滑动速度增大而增大;当摩擦界面实际接触面积与载荷呈线性关系时,滑动摩擦系数与接触面积无关;当实际接触面积接近名义接触面积时,滑动摩擦系数随载荷的增加而减小;此外,滑动摩擦系数随晶格常数增大而降低,随原子质量减小而减小. |
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摩擦副材料 摩 擦 系 数 μ
钢-钢 0.15* 0.1-0.12*
0.1 0.05-0.1
钢-软钢 0.2 0.1-0.2
钢-不淬火的T8 0.15 0.03
钢-铸铁 0.2-0.3* 0.05-0.15
0.16-0.18
钢-黄铜 0.19 0.03
钢-青铜 0.15-0.18 0.1-0.15*
0.07
钢-铝 0.17 0.02
钢-轴承合金 0.2 0.04
钢-夹布胶木 0.22 -
钢-钢纸 0.22 -
钢-冰 0.027* -
0.014
石棉基材料-铸铁或钢 0.25-0.40 0.08-0.12
皮革-铸铁或钢 0.30-0.50 0.12-0.15
材料(硬木)-铸铁或钢 0.20-0.35 0.12-0.16
软木-铸铁或钢 0.30-0.50 0.15-0.25
钢纸-铸铁或钢 0.30-0.50 0.12-0.17
毛毡-铸铁或钢 0.22 0.18
软钢-铸铁 0.2*,0.18 0.05-0.15
软钢-青铜 0.2*,0.18 0.07-0.15
铸铁-铸铁 0.15 0.15-0.16
0.07-0.12
铸铁-青铜 0.28* 0.16*
0.15-0.21 0.07-0.15
铸铁-皮革 0.55*,0.28 0.15*,0.12
铸铁-橡皮 0.8 0.5
皮革-木料 0.4-0.5* -
0.03-0.05
铜-T8钢 0.15 0.03
铜-铜 0.20 -
黄铜-不淬火的T8钢 0.19 0.03
黄铜-淬火的T8钢 0.14 0.02
黄铜-黄铜 0.17 0.02
黄铜-钢 0.30 0.02
黄铜-硬橡胶 0.25 -
黄铜-石板 0.25 -
黄铜-绝缘物 0.27 -
青铜-不淬火的T8钢 0.16 -
青铜-黄铜 0.16 -
青铜-青铜 0.15-0.20 0.04-0.10
青铜-钢 0.16 -
青铜-夹布胶木 0.23 -
青铜-钢纸 0.24 -
青铜-树脂 0.21 -
青铜-硬橡胶 0.36 -
青铜-石板 0.33 -
青铜-绝缘物 0.26 -
铝-不淬火的T8钢 0.18 0.03
铝-淬火的T8钢 0.17 0.02
铝-黄铜 0.27 0.02
铝-青铜 0.22 -
铝-钢 0.30 0.02
铝-夹布胶木 0.26 -
硅铝合金-夹布胶木 0.34 -
硅铝合金-钢纸 0.32 -
硅铝合金-树脂 0.28 -
硅铝合金-硬橡胶 0.25 -
硅铝合金-石板 0.26 -
硅铝合金-绝缘物 0.26 -
钢-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
麻绳-木材 0.5-0.8* -
0.5
45号淬火钢-聚甲醛 0.46 0.016
45号淬火钢-聚碳酸脂 0.30 0.03
45号淬火钢-尼龙9(加 0.57 0.02
3%MoS2填充料)
45号淬火钢-尼龙9(加 0.48 0.023
30%玻璃纤维填充物)
45号淬火钢-尼龙1010 0.039 -
(加30%玻璃纤维填充物)
45号淬火钢-尼龙1010 0.07 -
(加40%玻璃纤维填充物)
45号淬火钢-氯化聚醚 0.35 0.034
45号淬火钢-苯乙烯 0.35-0.46 0.018
-丁二烯-丙烯腈共聚
体(ABS)
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注:1.表中滑动摩擦系数是试验数值,只能作为近似计算参考.
2.表中带"*"者为静摩擦系数. |
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下试样 上 试 样(钢) 上 试 样(塑料)
静摩擦 动摩擦 静摩擦 动摩擦
(塑料) 系数μs 系数μk 系数μs 系数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(尼龙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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注:*表示粘滑运动. |
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摩擦副材料 滚动摩擦系数 k,cm
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淬火钢-淬火钢 0.001
铸铁-铸铁 0.05
木材-钢 0.03-0.04
木材-木材 0.05-0.08
铁或钢质车轮-木面 0.15-0.25
钢质车轮-钢轨 0.05
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注:表中滚动摩擦系数是试验值,只能作近似参考.
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- : coefficient of sliding friction
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