Трение в кинематических парах. Природа и виды трения скольжения

Лекция 9

Причиной трения скольжения является наличие микронеровностей на поверхности соприкасающихся тел, то есть их шероховатость. При относительном движении тел в зонах фактического контакта (рис.42) развиваются силы молекулярного взаимодействия. Появляющееся в результате этого суммарное сопротивление движению представляет собой силу трения скольжения .

Рис. 42

Сила трения возникает в том случае, если относительное движение происходит под воздействием внешней нагрузки Q и в зонах контакта возникают силы нормального давления N_i.

Коэффициент трения зависит от многих факторов, таких как механические свойства материалов трущихся тел, наличия и сорта смазки, скорости относительного движения и т.д.

Энергия, затрачиваемая на трение, превращается в теплоту. Одновременно с этим происходит выравнивание микронеровностей поверхностей контакта. Это явление называется износом.

В зависимости от состояния поверхностей трущихся тел различают следующие виды трения:

1. Сухое трение – возникает на поверхности тел, очищенных от посторонних примесей.

2. Граничное трение – слой смазки не превышает 0,1 мкм.

3. Жидкостное трение – в слое смазки создается гидродинамическое давление, способное разделить поверхности контактирующих тел.

4. Полужидкостное или смешанное трение – при значительном по толщине слое смазки имеет место соприкосновение выступающих элементов поверхностей контактирующих деталей.

5. Полусухое трение – имеют место явления сухого и граничного трения.

Рассмотрим поведение ползуна на наклонной плоскости (рис.43).

Рис. 43

Если ползун находится в покое, то

где	G –	вес ползуна;
	F 0 –	сила трения покоя.

Опытным путем установлено, что при конкретном состоянии поверхностей ползуна и наклонной плоскости ползун будет находится в покое до достижения углом α значения φ₀, то есть при выполнении условия

Обозначим , тогда

,

где – угол трения покоя,

– коэффициент трения покоя.

При угле наклонной плоскости α=φ ползун будет перемещаться с постоянной скоростью и следовательно находится в равновесии.

,
где	φ –	угол трения скольжения;
f –	коэффициент трения скольжения.

Дата добавления: 2014-01-05