滚动轴承的摩擦系数及润滑

滚动摩擦系数参数没有滚动摩擦力的公式啊，朋友回答者：江苏宿迁abc | 九级| 2010-9-8 09:57都是F=UN回答者：狙击快捷键| 二级| 2010-9-8 11:07M=FU M 是扭矩F 正压力物体在另一物体上滚动（或有滚动趋势）时受到的阻碍作用是由物体和支承面接触处的形变而产生的。

一般用滚动摩擦力矩来量度。

滚动摩擦力矩的大小和支承力N 成正比。

即M ＝KN。

K 为比例系数，称为“滚动摩擦系数”。

如火车轮与铁轨间的K 值约为0.09 ～0.03 厘米。

圆轮和支持面愈坚硬，则滚动摩擦愈小。

若两者为绝对刚体，则滚动摩擦就为零。

此时，轮与支持面间只接触一条线，支承力N 通过圆轮的轴心。

滚动摩擦系数具有长度的量纲，且有力臂的意义，常以厘米计算。

其大小主要取决于相互接触物体的材料性质和表面状况（粗糙程度，湿度等）有关常用材料的滑动和滚动摩擦系数常用材料的滑动和滚动摩擦系数材料名称静摩擦系数动摩擦系数－－－－无润滑有润滑无润滑有润滑钢-钢0.15 0.1 ～0.12 0.15 0.05～0.1钢-软钢－－－－0.2 0.1～0.2钢- 铸铁0.3 －－0.180.05～0.15钢-青铜0.15 0.1～0.15 0.15 0.1 ～0.15软钢-铸铁0.2 0.180.05～0.15皮革-铸铁0.3～0.5 橡皮- 铸铁－－－木材-木材0.4～0.6 常用材料的滚动摩阻系数材料名称铸铁- 铸铁钢质车轮-钢轨木-钢木-木软木-软木淬火钢珠-钢0.15 0.60.8 0.1 0.2～0.5滚动摩阻系数(mm)0.50.050.3～0.40.5～0.81.50.01软钢-青铜0.20.18 0.07～0.15铸铁-铸铁－－0.18 0.15 铸铁-青铜－－－－0.15～0.2青铜-青铜－－0.1 0.20.07 ～0.12 0.07～0.150.07 ～0.10.150.50.07 ～0.15软钢-钢0.5有滚珠轴承的料车-钢轨0.09无滚珠轴承的料车-钢0.21钢质车轮-木面 1.5～2.5轮胎-路面2-10常用材料摩擦系数 3 Y7 n- x' Y u8 c摩擦系数摩擦副材料摩擦系数μ三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedg e,solid works,caxa,时空镇江1 n$ I* L/ x! q6 ^ * A7 w9 K无润滑有润滑三维网技术论坛- a7 q% J$ j 7 |! F6 F6 z钢- 钢0.15* 0.1-0.12* 三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solid edge, solidworks,caxa, 时空镇江" B: R* D% c; J. M- G0.1 0.05-0.1钢- 软钢0.2 0.1-0.20.2-0.3* 0.05-0.150.16-0.18% o& V( }& x+ |7 ]$ x; M0.19 0.03/ n. r4 C6 H1 h0.070.17 0.020.2 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 0.08-0.12三 维网技术论坛 ( U1 {9 k5 {, a5皮革 - 铸铁或钢0.30-0.500.12-0.159 p. `. t! [9 _7 [, l1 r7 `材料 （硬木 ）- 铸铁或钢0.20-0.350.12-0.16 软木 - 铸铁或钢 0.30-0.50 0.15-0.25 钢纸 -铸铁或钢 0.30-0.500.12-0.17 毛毡 - 铸铁或钢0.22 0.18软钢 - 铸铁 0.2*,0.18 0.05-0.15www.3dport , }. z4 J, \2 @3 ] f软钢 - 青铜 0.2*,0.18 0.07-0.15三维网技 术论坛 ) O9 p" K1 B *~2 Y铸铁 - 铸铁0.150.15-0.16钢- 不淬火的 T8 0.15 0.03钢 - 铸铁钢-黄铜 钢- 青铜钢 - 铝 钢- 轴承合金0.15-0.18 0.1-0.15*0.07-0.12铸铁- 青铜0.28* 0.16*三维网技术论坛6 \$ u9 d; [$ l$ K6 B( h0.15-0.21 0.07-0.15铸铁-皮革0.55*,0.280.15*,0.12 ' B$ M! i: h T/ y 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 0.03三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,so lidedge,solidworks,caxa,时空镇江9铜-铜0.20-黄铜-不淬火的T8 钢0.190.03 三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedg黄铜-淬火的T8 钢0.140.02黄铜-黄铜0.17 0.02黄铜-钢0.30 0.02 三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空镇江3 k* W 黄铜- 硬橡胶0.25-黄铜-石板0.25-三维网技术论坛 5 n * n9 \0 n$ q黄铜- 绝缘物0.27 -三维网技术论坛7 x6 K 6 c# H# J2 u$ {! A2 Z青铜- 不淬火的T8 钢0.16-三维网技术论坛" c, x5 T' |0 w 1v( R"青铜- 黄铜0.16- 三维网技术论坛x8 Q1 N' c 1 @$ Q) b 青铜- 青铜0.15-0.20 0.04-0.10青铜- 钢0.16-/ F , d* f- ~: D! U0 I4 t) | L青铜- 夹布胶木0.23 -青铜- 钢纸0.24青铜- 树脂0.21 )j# ?- k1 R * I! J; O% i青铜- 硬橡胶0.36 - 7 N9 N# `- z8 U3 C' D+ n 青铜- 石板0.33 - 4 B# i2 w: `3 n q青铜- 绝缘物-0.26铝-不淬火的T8 钢0.18 0.03铝-淬火的T8 钢0.020.17铝- 黄铜0.27 0.02 三维网技术论坛" ]* n( h铝- 青铜0.22 -铝- 钢0.30 0.02 三维网技术论坛6 {7 o8 A7 I-铝- 夹布胶木0.26 -硅铝合金-夹布胶木0.34-三维网技术论坛硅铝合金- 钢纸-0.32硅铝合金-树脂0.28 - & I2 _" B'P4 J" ^1 C硅铝合金-硬橡胶-0.25硅铝合金-石板0.26-三维网技术论坛S# I6 l 5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体(ABS)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 .各种工程用塑料的摩擦系数下试样上 试 样（钢 ） 上 试 样（塑料）静摩擦 动摩擦静摩擦 动摩擦45 号淬火钢 - 聚碳酸脂 0.30 45 号淬火钢 - 尼龙 9（加 0.57 3%MoS2 填充料 ）45 号淬火钢 - 尼龙 9（加 0.48 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 ）7 S/ Y, z9 A2 z4 R45 号淬火钢 - 尼龙 1010 0.07 0.03+ J; ^8 m) P+ O*s8 `: y0.023 三维网技 术论坛 5 e9 Y, f ) n' W（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 0.35-0.460.018（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 -- 三维网技术论坛.c% w: b) B2 e,A6 _; Y低密度聚乙烯0.27 0.26 0.330.33 三维|ca 高密度聚乙烯0.18 0.08-0.12 0.12 0.11聚甲醛0.14 0.13 -5 B4V7 k% K4 w $ T1 g聚偏二氟乙烯0.33 0.25 --www.3dportal.cn3 }( E- ]- C7 e* b 0 B聚碳酸酯0.60 0.53 - - 7 o0A( [/ s# E8 J 9 y0 o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 0.340.42*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注:*表示粘滑运动.常用材料的滚动摩擦系数摩擦副材料滚动摩擦系数k,cm 6 Y, y x P. a# ~% m$ g9 I9 w铸铁- 铸铁木材- 钢0.03-0.04木材- 木材0.05-0.080.05淬火钢- 淬火钢0.001铁或钢质车轮- 木面0.15-0.25 钢质车轮-钢轨0.05 三维网技术论坛0 D6 B'注:表中滚动摩擦系数是试验值,只能作近似参考材料名称静摩擦系数动摩擦系数无润滑有润滑无润滑有润滑钢-钢0.15 0.1 ～0.12 三维网技术论坛6 |4 W9 y2 s( G+ k) s0 _0.15 0.05 ～0.1钢-软钢空白.2 0.1 ～0.2钢- 铸铁0.3 空白0.05 ～0.15 & ?& J* k* U! ~, d钢-青铜0.15 0.1 ～0.15 0.15 0.1 ～0.15软钢- 铸铁0.2 空白0.05～0.15软钢- 青铜0.2 空白0.07～0.15铸铁-铸铁空白0.15 0.07 ～0.12铸铁-青铜空白.15 ～0.2 0.07 ～0.15 三维|cad|机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inv entor|solidedg e|sol idworks|c axa7 A6 M) A0 x) r(青铜-青铜空白0.2 0.07 ～0.1皮革-铸铁0.3～0.5 0.15 0.6 0.15 6 Y* f& w% a/ A0 _. L# K# k: W木材-木材0.4～0.6 0.1 0.2 ～0.5 0.07 ～0.15 空白常用材料的滚动摩阻系数" ^+ i' k! e6 e0 M5 c) U+ _" M材料名称滚动摩阻系数橡皮-铸铁空白.8 0.5mm铸铁- 铸铁0.5钢质车轮-钢轨0.05木- 钢0.3～0.4木- 木0.5～0.8软木- 软木 1.5淬火钢珠-钢0.01软钢- 钢0.5 2 N) q$ X. h- M( e( s* ?' k有滚珠轴承的料车-钢轨0.09无滚珠轴承的料车- 钢0.21钢质车轮-木面 1.5～ 2.5轮胎-路面2-10。

1.滑动轴承/各种润滑状态下的摩擦系数纯净表面，高真空处理的 金属 非金属≥3.0 0.4～1.0 -固体润滑涂有软金属的硬金属表面 0.08～0.2钢表面上涂有铅 用石墨、二硫化钼或粘结剂粘结的固体润滑材料 0.06～0.2 -边界润滑 低效润滑0.3～0.5 水、汽油、非潮湿性液体润滑的金属 一般润滑 ≤0.15～0.3精制矿物油、湿润性液体润滑和有污染的金属表面高效润滑：金属—金属、金属—非金属 非金属—非金属0.05～0.1 0.1～0.1带有油性添加剂的矿物油、脂、良好的合成油润滑的：钢—钢、钢—尼龙 尼龙—尼龙动压润滑 全液体润滑油膜(速度v>3m/min) 0.001～0.01 -静压润滑全液体润滑油膜 ≤0.001-2.常用材料的摩擦系数3.自润滑材料的摩擦系数80+20 7500 35 196 0.28静 0.26 0.11～0.13 0.10～0.31 75+25 7600 27 128 0.25静 0.23 0.14～0.17 0.15～0.28 65+35 7700 25 107 0.24静 0.21 0.12～0.15 0.26～0.29 60+40760022710.21静0.200.12～0.13 0.19～0.26Cu+MoS 290+106900 38 157 0.37静 0.33 0.11～0.14 0.19～0.21 80+20 6500 39 103 0.30静 0.25 0.11～0.13 0.13～0.28 70+30 6300 26 77 0.19静 0.17 0.13～0.15 0.15～0.22 Cu+石墨90+106000 21 119 0.15静 0.15 粘着0.22～0.2380+20 5000 14 65 0.17静 0.17 0.17～0.18 0.23～0.26 70+30 4300 12 43 0.17静 0.17 0.19～0.21 0.23～0.26 Fe+石墨90+10 4700 40 187 0.18静 0.17 0.14～0.15 - 烧结温度900℃。

轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等而不能继续旋转。

轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。

因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。

各类轴承采用脂润滑及油润滑（油浴润滑）时的极限转速分别载于各轴承尺寸表，其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件（C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右）下旋转时转速的界限值。

另外，润滑剂根据其种类和牌号的不同，也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋转。

极限转速的修正负荷条件C/P<13（即当量动负荷P 超过基本额定动负荷C 的8%左右），或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25%时，要用下式对极限转速进行修正。

na=f1*f2*n这里na ：修正后的极限转速，rpmf1：与负荷条件有关的修正系数（图8.1) f2：与合成负荷有关的修正系数（图8.2)n ：一般负荷条件下的极限转速，rpm （参照轴承尺寸表） C ：基本额定动负荷，N{kgf} P ：当量动负荷，N{kgf} Fr ：径向负荷，N{kgf} Fa ：轴向负荷，N{kgf}带密封圈球轴承的极限转速带接触式密封圈（ＲＳ型）球轴承的极限转速受到密封圈接触面线速度的限制，允许线速度取决于密封圈的橡胶材质。

高速旋转注意事项轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时，主要应该注意如下事项： （１）使用精密轴承（２）分析轴承内部游隙（考虑温升产生的轴承内部游隙减少量）（３）分析保持架的材料的型式（对于高速旋转，适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架。

另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架）（４）分析润滑方式（采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式）轴承的摩擦系数（参考）为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：M=uPd/2这里M：摩擦力矩，mN.m{kgf.mm}u：摩擦系数，表1P：轴承负荷，N{kgf}d：轴承公称内径，mm摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。

便于与滑动轴承比拟，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：
M=uPd/2
这里,
M：摩擦力矩，
u：摩擦系数，表1
P：轴承负荷，N
d：轴承公称内径，mm
摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、光滑方式等的影响较大，普通条件下波动旋转时的摩擦系数参考值如表1所示。

关于滑动轴承，普通u=，有时也达。

各类轴承的摩擦系数u
轴承型式摩擦系数u
深沟球轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承满装型滚针轴承带坚持架滚针轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承推力球轴承推力调心滚子轴承。

滚动摩擦系数全参数与详解目录一、内容概括 (2)1.1 滚动摩擦系数定义 (3)1.2 滚动摩擦系数的重要性 (4)二、滚动摩擦系数计算公式及影响因素 (5)2.1 基本计算公式 (6)2.2 影响因素分析 (7)2.2.1 物体形状和表面特征 (8)2.2.2 接触面积和接触点压力 (9)2.2.3 滚动速度和加速度 (10)2.2.4 环境温度和湿度 (11)三、滚动摩擦系数全参数详解 (12)3.1 物体形状和表面特征对滚动摩擦系数的影响 (13)3.1.1 物体表面粗糙度 (14)3.1.2 物体形状规则性 (16)3.1.3 物体表面材质硬度 (17)3.2 接触面积和接触点压力对滚动摩擦系数的影响 (17)3.2.1 接触面积大小 (19)3.2.2 接触点压力分布 (20)3.3 滚动速度和加速度对滚动摩擦系数的影响 (21)3.3.1 滚动速度变化 (23)3.3.2 加速度变化 (24)3.4 环境温度和湿度对滚动摩擦系数的影响 (25)3.4.1 温度变化 (27)3.4.2 湿度变化 (28)四、实际应用中的滚动摩擦系数 (29)4.1 在物理学中的应用 (30)4.2 在工程学中的应用 (31)4.3 在日常生活中中的应用 (32)五、结论 (33)5.1 滚动摩擦系数的研究意义 (35)5.2 对未来研究的展望 (36)一、内容概括滚动摩擦系数定义：首先，我们对滚动摩擦系数进行定义，指出它是物体在另一物体表面上滚动时所产生的摩擦力的比值，与外力大小成正比。

影响因素分析：接下来，我们将详细探讨影响滚动摩擦系数的各种因素，包括材料性质、表面粗糙度、温度、湿度、载荷、速度等。

测量方法和仪器：介绍用于测量滚动摩擦系数的常用方法和相应的测量仪器，如动态静态摩擦仪、摩擦系数测量仪等。

滚动摩擦系数的计算：阐述滚动摩擦系数的计算公式，包括直接法和间接法两种常用计算方式。

应用场景：列举滚动摩擦系数在不同产业和应用场景中的重要性，如车辆工程、轴承设计、机器制造业等。

轴承的摩擦系数
为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：M=uPd/2
这里,
M：摩擦力矩，
u：摩擦系数，表1
P：轴承负荷，N
d：轴承公称内径，mm
摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。

对于滑动轴承，一般u=，有时也达。

各类轴承的摩擦系数u
轴承型式摩擦系数u
深沟球轴承
角接触球轴承
调心球轴承
圆柱滚子轴承
满装型滚针轴承
带保持架滚针轴承
圆锥滚子轴承
调心滚子轴承
推力球轴承
推力调心滚子轴承由轴承摩擦引起的轴承功率损失可用以下计算公式得出
NR = 1,05 x 10-4 Mn
其中
NR = 功率损失，W
M = 轴承的总摩擦力矩，Nmm
n = 转速，r/min
电机扭矩公式：T=9550*P/n
T：电机转矩
P：电机功率KW
n：转速r/min。

滚动轴承与滑动轴承性能及优缺点应用对比滚动轴承与滑动轴承相比，具有下列优点：1．滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小，传动效率高。

一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12，而滚动轴承的摩擦系数仅为0.001-0.005；2．滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化，适于大批量生产和供应，使用和维修十分方便；3．滚动轴承用轴承钢制造，并经过热处理，因此，滚动轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命，而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属；4．滚动轴承内部间隙很小，各零件的加工精度较高，因此，运转精度较高。

同时，可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。

这对于精密机械是非常重要的；5．某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，因此，可以简化轴承支座的结构；6．由于滚动轴承传动效率高，发热量少，因此，可以减少润滑油的消耗，润滑维护较为省事；7．滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。

但是，一切事物都是一分为二的，滚动轴承也有一定的缺点，主要是：1．滚动轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多，因此，滚动轴承的径向尺寸大。

所以，在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合〈如内燃机曲轴轴承)，多采用滑动轴承；2．滚动轴承振动和噪声较大，特别是在使用后期尤为显著，因此，对精密度要求很高、又不许有振动的场合，滚动轴承难于胜任，一般选用滑动轴承的效果更佳。

3．滚动轴承对金属屑等异物特别敏感，轴承内一旦进入异物，就会产生断续地较大振动和噪声，亦会引起早期损坏。

此外，滚动轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。

即使不发生早期损坏，滚动轴承的寿命也有一定的限度。

总之，滚动轴承的寿命较滑动轴承短些。

可是，滚动轴承与滑动轴承相比较，各有优缺点，各占有一定的适用场合，因此，两者不能完全互相取代，并且各自向一定的方向发展，扩大自己的领域。

但是，由于滚动轴承的突出优点，颇有后来者居上的趋势。

目前，滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式，应用愈来愈广泛。

滚动轴承的摩擦系数与润滑一般条件稳定旋转摩擦系数参考值所示滑动轴承一般0.010.020.10.2各类轴承摩擦系数轴承型式摩擦系数.为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：M=uPd/2(M：摩擦力矩，mN.m；u：摩擦系数，表1；P：轴承负荷，N；d：轴承公称内径，mm)。

摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如下所示。

对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。

复合轴承摩擦系数：0.03~0.18轴承型式摩擦系数uxx球轴承0.0010-0.0015角接触球轴承0.0012-0.0020调心球轴承0.0008-0.0012圆柱滚子轴承0.0008-0.0012满装型滚针轴承0.0025-0.0035带保持架滚针轴承0.0020-0.0030圆锥滚子轴承0.0017-0.0025调心滚子轴承0.0020-0.0025推力球轴承0.0010-0.0015推力调心滚子轴承0.0020-0.00254、滚动轴承润滑方式的选择滚动轴承是一种重要的机械元件，一台机械设备的性能能否充分发挥出来要取决于轴承的润滑是否适当，可以说，润滑是保证轴承正常运转的必要条件，它对于提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要作用。

不论采用何种润滑形式，润滑在滚动轴承中都能起到如下作用：（1）减少金属间的摩擦，减缓其磨损。

（2）油膜的形成增大接触面积，减小接触应力。

（3）确保滚动轴承能在高频接触应力下，长时间地正常运转，延长疲劳寿命，（4）消除摩擦热，降低轴承工作表面温度，防止烧伤。

（5）起防尘、防锈、防蚀作用。

因此，正确地润滑对滚动轴承的正常运转非常重要。

滚动轴承的润滑设计的内容主要包括：合理的润滑方法的确定，润滑剂的正确选用，润滑剂用量的定量汁算及换油周期的确定。

滚动轴承润滑一般可以根据使用的润滑剂种类分为油润滑、脂润滑和和固体润滑三大类。