摩擦学基础知识..共62页文档
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摩擦学原理知识点总结摩擦学是研究物体之间相对运动时所产生的摩擦现象和规律的科学。
摩擦学原理包括摩擦的定义、摩擦力的产生原因,摩擦力的类型、摩擦力的计算方法等内容。
通过了解摩擦学原理,可以更好地理解摩擦力的作用和影响,从而在工程、物理学和机械设计等领域得到应用。
一、摩擦的定义摩擦,是指两个物体相对运动时,在它们接触表面上由于微观不平整而发生的阻力,这种阻力叫做摩擦力。
摩擦力是一种非常微小的力,通常在我们的日常生活中会忽略它的存在。
摩擦力的大小取决于物体表面的光滑程度、压力大小以及接触面积等因素。
二、摩擦力的产生原因摩擦力的产生是由于物体表面的不规则微观结构,当两个物体表面接触时,这些微不足道的不规则结构会相互干涩地牵引、压迫、撞击对方而产生的一种相对运动阻力。
三、摩擦力的类型1、静摩擦力当两个物体相对运动时,接触面会产生一个阻碍相对滑动的摩擦力,这就是静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的正压力成正比,即F_s = μ_sN,其中F_s为静摩擦力大小,μ_s为静摩擦系数,N为正压力的大小。
静摩擦力通常比动摩擦力大,当施加在物体上的力小于静摩擦力时,物体不会发生相对滑动。
一旦施加的力达到或超过了静摩擦力,物体就会开始发生相对滑动。
2、动摩擦力当物体产生相对滑动时,接触面会产生一个与相对滑动方向相反的摩擦力,即动摩擦力。
动摩擦力的大小与静摩擦力相关,通常小于静摩擦力,通常F_k = μ_kN。
其中F_k为动摩擦力大小,μ_k为动摩擦系数,N为正压力的大小。
动摩擦力通常比静摩擦力小,所以一旦物体开始运动,需要施加的力就变小了。
四、摩擦力的计算方法1、静摩擦力的计算静摩擦力的大小与物体间的正压力成正比,即F_s = μ_sN。
其中F_s为静摩擦力大小,μ_s为静摩擦系数,N为正压力的大小。
静摩擦系数是一个无量纲的常数,它取决于物体表面的光滑程度。
静摩擦系数的大小可以通过实验测定或者查找资料获得。
2、动摩擦力的计算动摩擦力的大小与正压力成正比,即F_k = μ_kN。
摩擦学基础(l)近年来,摩擦学研究在物理学、材料学、机械工程学等领域取得了重要进展,成为应用广泛、理论基础扎实的学科。
本论文将从基础理论入手,系统介绍摩擦学的基本原理、研究方法和应用现状。
一、摩擦学的基本原理摩擦是物体相对运动时,由于接触面间互相作用而产生的阻力。
摩擦力的大小与接触面间的压力、材料性质等因素有关。
在物体相对运动状态下,摩擦力始终与运动方向相反,这是摩擦学的基本特点。
实际上,摩擦力不仅与运动状态有关,还与接触面之间的相互作用力密切相关。
摩擦力的大小、方向和稳定性均可由接触面微观结构的特点决定。
例如,当两个光滑的硬表面相互接触时,由于表面微观结构的特殊性质,摩擦力可近似为零;而两个粗糙的表面接触时,则有较大的摩擦力产生。
二、摩擦学的研究方法为了更好地研究摩擦学,我们需要寻找摩擦力的特点,从而确定相应的研究方法。
目前,常见的研究方法如下:(1)摩擦学实验。
该方法通过建立摩擦学模型,模拟实际摩擦条件,通过实验观察和测试,研究摩擦学中的影响因素、作用原理及其宏观特征。
(2)摩擦力理论分析。
该方法通过力学、热力学和统计物理等理论方法,建立数学模型,推导摩擦力公式,研究摩擦力大小、方向和稳定性等性质。
(3)摩擦学表征技术。
该方法通过各种表征手段,如扫描电镜、电子探针、拉力试验机等,分析和表征摩擦学中的微观特征,研究摩擦学行为和机制。
三、摩擦学的应用现状摩擦学的应用领域广泛,包括机械工程、材料工程、表面学、纳米技术及生物医学等。
其中,摩擦学在机械工程领域中的应用尤为广泛,如锅炉、汽车、机床等领域,均需要摩擦学研究的支持。
同时,在材料工程领域,稳定的摩擦是材料性能评价的关键。
总之,摩擦学的研究和应用对于各行各业都具有重要的意义,这一学科的发展必将推动现代技术和工业的进步。
同时,我们也期望今后能有更多的研究工作者加入到这一学科的研究中来。
在表面学领域,摩擦学可应用于摩擦学表征技术、自润滑材料的设计和表面改性等方面。
绪论1、摩擦学定义:是对于相对运动的互相作用表面的科学技术,包含摩擦、润滑、磨损和冲蚀。
2、摩擦学研究内容主要包含:摩擦、磨损、润滑以及表面工程技术。
3、摩擦:是抵挡两物体接触表面在外力作用下发生切向相对运动的现象。
4、磨损:侧重研究与剖析资料和机件在不一样工况下的磨损机理、发生规律和磨损特征。
5、润滑:研究内容包含流体动力润滑、静力润滑、界限润滑、弹性流体动力润滑等在内的各样润滑理论及其在实践中的应用。
6、表面工程技术:将表面与摩擦学有机联合起来,解决机器零零件的减摩、耐磨,延伸使用寿命的问题。
第一章1、表面容貌:微观粗拙度、宏观粗拙度(即涟漪度)和宏观几何形状误差。
2、表面参数:(1)算术均匀误差 Ra是在一个取样长度lr内纵坐标值Z(x)绝对值的算术均匀值。
(2)轮廓的最大高度 Rz 是在一个取样长度 lr 内最大轮廓峰高 Zp 和最大轮廓谷深 Zv 之和的高度。
( 3)均方根误差 Rq是在一个取样长度 lr 内纵坐标值 Z( x)的均方根值。
3、对于液体,表层中所有分子所拥有的额外势能的总和,叫做表面能。
表面能越高,越易粘着。
4、物理吸附:当气体或液体与固体表面接触时,因为分子或原子互相吸引的作使劲而产生的吸附叫做物理吸附,是靠范德华力维系的,温度越高,吸附量越小。
物理吸附薄膜形成的特色是吸附和解吸附拥有可逆性,无选择性。
5、化学吸附:极性分子与金属表面的电子发生互换形成化学键吸附在金属表面上,且极性分子呈定向摆列。
化学吸附的吸附能较高,比物理吸附稳固,且是不完整可逆的,拥有选择性。
6、粘附:是指两个发生接触的表面之间的吸引。
7、影响粘附的要素:①湿润性,②粘附功,③界面张力,④亲和力。
8、金属表面的实质构造:(1)表面层:①污染层,②吸附气体层,③氧化层;( 2)内表层:①加工硬化层,②金属基体。
第二章1、固体表面的接触分类:(1)点接触和面接触。
(2)①弹性接触(赫兹接触),②塑性接触,③弹塑性接触,④粘弹性接触。
物理摩擦知识点总结摩擦是一种物理现象,指两个物体相互接触并相对运动时,由于接触面间的微小不平整和分子间的相互作用力而产生的阻碍相对运动的力。
摩擦力是一个普遍存在的力,它对我们日常生活和工程技术的方方面面都有着重要的影响。
本文将对摩擦的基本知识点进行总结,包括摩擦的定义、摩擦力的产生原理、影响摩擦力大小的因素、摩擦力的作用以及摩擦力的应用等方面进行探讨。
一、摩擦的定义摩擦是一种接触面间的相互作用力,是由于两个物体相对运动而产生的抵抗力。
摩擦是由摩擦面之间的不规则微小凸起和凹陷以及分子间相互作用力所引起的。
摩擦可以分为静摩擦和动摩擦两种。
静摩擦是指两个物体相对静止时产生的摩擦力;动摩擦是指两个物体相对运动时产生的摩擦力。
在一些情况下,两者的大小可能不尽相同,但是它们的本质都是由摩擦面间的不规则微小凸起和凹陷以及分子间相互作用力所引起的。
二、摩擦力的产生原理摩擦力是由于物体接触面间的不规则微小凸起和凹陷以及分子间的相互作用力而产生的。
在两个物体相对运动的过程中,两者的不规则微小凸起和凹陷会发生相互间的阻碍,这种阻碍会使得物体产生相对运动时受到一定的抵抗力。
此外,分子间的相互作用力也是摩擦力产生的重要原因。
在摩擦面间,分子之间会发生弱的静电引力、分子间的磁力等相互作用,这些相互作用会导致物体相对运动时受到一定的抵抗。
三、影响摩擦力大小的因素影响摩擦力大小的因素主要包括接触面的粗糙程度、接触面的材质、接触面的压力以及相对运动速度等。
首先,接触面的粗糙程度是影响摩擦力大小的重要因素,一般来说,接触面越粗糙,摩擦力就会越大。
其次,接触面的材质也会对摩擦力的大小产生影响,不同材质的摩擦系数不同,从而影响摩擦力的大小。
再次,接触面的压力也是影响摩擦力大小的因素,一般来说,接触面的压力越大,摩擦力就会越大。
最后,相对运动速度也会对摩擦力大小产生影响,通常来说,相对运动速度越大,摩擦力也会越大。
四、摩擦力的作用摩擦力在日常生活和工程技术中有着重要的作用。
第八章摩擦和润滑第一节摩擦与润滑机理当两个紧密接触的物体沿着它们的接触面作相对运动时,会产生一个阻碍这种运动的阻力,这种现象叫摩擦,这个阻力就叫做摩擦力。
摩擦力与垂直载荷的比值叫做摩擦系数。
摩擦定律可描述如下:(1)摩擦力与法向载荷成正比:F∝P(2)摩擦力与表面接触无关,即与接触面积大小无关。
(3)摩擦力与表面滑动速度的大小无关。
(4)静摩擦力(有运动趋向时)F S大于动摩擦力F K,即Fs>F K。
摩擦定律公式:F=f·P或f=F/P式中F——摩擦力f——摩擦系数;P——法向载荷,即接触表面所受的载荷;载荷机器中凡是互相接触和相互之间有相对运动的两个构件组成的联接称为“运动副”(也可称为“摩擦副”),如滚动轴承里的滚珠与套环;滑动轴承的轴瓦与轴径等等。
任何机器的运转都是靠各种运动副的相对运动来实现,而相对运动时必然伴随着摩擦的发生。
摩擦首先是造成不必要的能量损失,其次是使摩擦副相互作用的表面发热、磨损乃至失效。
磨损是运动副表面材料不断损失的现象,它引起了运动副的尺寸和形状的变化,从而导致损坏。
例如油在轴承内运转,轴承孔表面和轴径逐渐磨损,间隙逐渐扩大、发热,使得机器精度和效率下降,伴随着产生冲击载荷,摩擦损失加大,磨损速度加剧,最后使机器失效。
润滑是在相对运动部件相互作用表面上涂有润滑物质,把两个相对运动表面隔开,使运动副表面不直接发生磨擦,而只是润滑物质内部分子与分子之间的摩擦。
所以,摩擦是运动副作相对运动时的物理现象,磨损是伴随摩擦而发生的事实,润滑则是减少摩擦、降低磨损的重要措施。
第二节摩擦分类摩擦有许多分类法。
1. 按摩擦副运动状态分静磨擦:一个物体沿着另一个物体表面有相对运动趋势时产生的摩擦,叫做静摩擦。
这种摩接力叫做静摩擦力。
静摩擦力随作用于物体上的外力变化而变化。
当外力克服了最大静摩擦力时,物体才开始宏观运动。
动磨擦:一个物体沿着另一个物体表面相对运动时产生的摩擦叫做动摩擦。