第一章 摩擦学基础知识(摩擦表面)
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摩擦学知识点总结摩擦是指两个表面之间的相对运动受到的阻力。
摩擦学是研究摩擦现象的科学,涉及到力学、材料学、表面科学、润滑学等多个学科的知识。
摩擦学的研究对于工程和日常生活都有着重要的意义。
本文将就摩擦学的一些重要知识点进行总结,包括摩擦力的产生机制、摩擦系数、摩擦的影响因素、摩擦的应用以及摩擦的减小等内容。
一、摩擦力的产生机制摩擦力的产生是由于两个表面之间的微观不平整的凸起和凹陷之间发生了相互作用。
当两个表面接触时,由于其不光滑的表面,导致表面之间存在着局部的微小接触点。
在这些接触点处,由于原子和分子之间的相互吸引力和斥力,产生了摩擦力。
这种微观不平整的表面结构导致了摩擦力的产生,这也是为什么光滑的表面摩擦力更小的原因。
二、摩擦系数摩擦系数是用来描述两个表面之间摩擦性质的参数。
通常用符号μ来表示。
摩擦系数的大小取决于两个表面之间的物理性质以及表面之间的状态。
通常来说,摩擦系数分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数是指在两个表面相对静止的情况下,需要克服的摩擦力与正压力之比。
而动摩擦系数是指在两个表面相对运动的情况下,需要克服的摩擦力与正压力之比。
摩擦力与正压力之比就是静摩擦系数或者动摩擦系数。
摩擦系数是一个重要的物理量,不同材料之间的摩擦系数差异很大,所以在工程设计和实际应用中需要根据具体情况来选择合适的摩擦系数。
三、摩擦的影响因素影响摩擦的因素有很多,主要包括:1. 表面形状和粗糙度:表面的形状和粗糙度对摩擦力的大小影响很大。
通常来说,表面越光滑,摩擦力就越小。
2. 正压力大小:正压力越大,摩擦力也就越大。
正压力是指两个表面之间的垂直于接触面的力。
3. 材料的性质:不同材料之间的摩擦系数是不同的,材料的硬度、弹性模量、表面粗糙度都会影响摩擦力的大小。
4. 温度:温度的变化也会对摩擦力产生影响。
一般来说,温度升高会使摩擦力减小。
5. 润滑情况:润滑剂的使用会减小摩擦力,从而减小磨损和能量损失。
四、摩擦的应用摩擦力是一种普遍存在的力,它在我们的日常生活和工程实践中都有着广泛的应用。
摩擦与润滑1、基本概念基本概念基本概念基本概念摩擦学:摩擦学(Tribology)一词是1966年才开始使用的,是研究相互作用表面发生相对运动时的有关科学、技术和实践的一门综合性科学技术,其基本内容就是研究机械中的摩擦、磨损和润滑问题。
摩擦:两个相互作用的物体在外力作用下发生相对运动时所产生的阻碍运动的阻力称为“摩擦力”,这种现象称之为“摩擦”。
磨损:摩擦副之间发生相对运动时引起接触表面上材料的迁移或脱落过程称之为磨损。
润滑:在两物体相对运动表面之间施加润滑剂,以减少接触表面间的摩擦和磨损。
2、基本原理:摩擦原理的早期认识及基本观点:答:凹凸说:1、认为摩擦的起因是一个凸凹不平的表面沿另一‘表面上的微凸物体上升所作的功,也就是说摩擦是由于表面凸凹不平而引起,即摩擦的凹凸学说。
2、库仑在解释摩擦起因时,他认为首先是接触表面凹凸不平的机械啮合力,其次是分子之间的粘附力。
虽然,他已认识到粘附在摩擦于可能起一定作用.但是次要的,粗糙表面的微凸体才是主要的。
粘附说:1、摩擦粘附说:认为摩擦力的真正原因在于接触摩擦区两表面之间的分子粘附作用。
2、表面分子吸引力理论:认为摩擦是接触表面分子间相互排斥力与相互吸引力的作用结果。
3、分子机械摩擦理论:认为机械与分子吸附是摩擦之源。
摩擦与接触面微凸体的弹塑性变形、微凸体相遇时的剪切、犁沟以及接触面分子吸引有关。
4、近代被公认的摩擦粘附理论:认为表观接触面积与真实接触面积差别很大,而且真实接触面积还会随摩擦条件而变化,两微凸体之间因存在吸附力而形成接点。
摩擦力应为剪断金属之间接点所需的力与硬金属表面微凸体在软金属表面犁沟所需力之和。
这一理论最初应用于两种金属之间的摩擦,现在,已深入到非金属等许多其他材料。
第一章表面性质与表面接触1、为什么在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好?答:液体的表面张力越小,接触角越小,固体表面就越容易被液体表面浸润。
一般认为,液体的表面张力小于固体的表面张力即可润湿固体表面,所以在选择润滑剂时希望其表面张力越低越好。
摩 擦 学授课教师:邱 明1本课程的安排课程内容:1、摩擦理论 2、磨损机理 3、润滑设计课程安排:1、学习以讲授为主、讨论自学为辅 2、授课时间周一下午5-6节 周三上午3-4节课程考核:1、上课出勤情况 2、实验 3、考试本课程目标:1、掌握摩擦学的基本理论 2、了解摩擦学研究的动态 3、熟悉摩擦磨损研究的基本手段2卫 星3火车制动盘4铁路弓网系统5轮轨系统6动物皮肤7Sandskink 沙鱼表皮8水轮机9荷叶10摩擦学的由来 摩擦学的由来z摩擦学Tribology这个名词的出现,至 今40多年,它的使用要从著名的“Jost 报告”说起。
11摩擦学的由来 摩擦学的由来z所谓“Jost报告”,指的是1966年2月英国教 育科研部所发表的关于摩擦学教育和研究 报告。
1964年12月22日,当时的英国教育 科研国务大臣Bowden勋爵邀请了H.Peter Jost先生和其他著名的润滑工程专家及有关 团体的代表来磋商,一起来查明在英国有 关润滑的教育和研究工作的现状,并且就 工业在这方面的需要提出意见。
12摩擦学的由来 摩擦学的由来z13随即成立了一个润滑工程(教育和研究)工作组。
工作组由15名专家组成,由H.Peter Jost担任主 席。
工作组进行了大量、多方面的调查工作,共 计调查了385所技术学校、40所大学和工学院等 润滑教育单位。
所调查的润滑研究单位有33所大 学的系、10所工学院、10所工专、53个研究协会、 16个政府非军事部门、21个公营企业和112个私 营工业公司,此外,还调查了军事部门的研究工 作,联系了国内外与工业、教育和研究有关的团 体和个人。
摩擦学的由来 摩擦学的由来z工作组举行了多次全会和专家鉴定会,参 加者还有有关活动领域的领导人。
11 个月 后,在 1965 年 11 月 23 日工作组的报告交给 了国务大臣 Bowden。
英国教育科研部考虑 到这个报告有可能引起各界广泛的兴趣, 与1966年2月公开发表了报告全文,这就是 著名的“Jost报告”。