什么影響摩擦磨損試驗機的滑動摩擦系數

　　研究摩擦磨損試驗機摩擦系數的影響因素和變化規律，是控制摩擦過程和降低摩擦損耗的一條有效途徑。

　　摩擦系數是摩擦副系統的綜合特性，而不是材料本身的固有特性。

　　在給出一種材料的摩擦系數時，必需同時給出得出該數值的條件和所用的測試設備。

　　摩擦系數受摩擦過程各種因素的影響，其主要影響因素有如下幾個方面：

　　（一）表面膜對摩擦磨損試驗機的摩擦系數的影響

　　具有表面氧化膜的摩擦副，摩擦主要發生在膜層內。對于金屬的摩擦來說，由于表面氧化膜的塑性和機械強度比金屬材料差，在摩擦過程中，膜先被破壞，金屬摩擦表面不易發生粘著，使摩擦系數降低，磨損減少。

　　在金屬摩擦表面涂覆軟金屬能有效地降低摩擦系數。其中以鎘對摩擦系數的影響明顯，但鎘與基體金屬的結合力較弱，容易在摩擦時被擦掉。

　　（二）材料性質對摩擦磨損試驗機的摩擦系數的影響

　　摩擦副的摩擦系數，隨配對材料性質的不同而不同。分子或原子結構相同或相近的兩種材料互溶性大，互溶性較大的材料組成摩擦副，易發生粘著，摩擦系數增高；反之，分子或原子結構差別大則互溶性小，互溶性較小的材料組成摩擦副，不易發生粘著，摩擦系數一般都比較低。

　　因此，在設計摩擦副時，應盡可能地選擇分子結構或原子晶格差別大，互溶性小的材料組成摩擦副，以降低其摩擦系數。如果條件允許的話，應盡可能選擇金屬與非金屬(工程塑料、復合材料等)組成摩擦副。

　　（三）載荷對摩擦磨損試驗機的摩擦系數的影響

　　載荷的大小直接影響摩擦副的接觸狀態，在不同的接觸狀態下，摩擦副所表現出來的摩擦特性也就不一樣。

　　一般情況下，摩擦系數將隨載荷的增加而增大，當載荷足夠大時越過一極大值，隨著載荷的繼續增大而摩擦系數趨于穩定或減小。

　　（四）滑動速度對摩擦磨損試驗機的摩擦系數的影響

　　在一般情況下，摩擦系數隨滑動速度增加而升高，越過一極大值后，又隨滑動速度的增加而減少。

　　滑動速度對摩擦系數的影響，主要是它引起溫度的變化所至。滑動速度引起的發熱和溫度的變化，改變了摩擦表面層的性質和接觸狀況，因而摩擦系數必將隨之變化。對溫度不敏感的材料（如石墨），摩擦系數實際上幾乎與滑動速度無關。

　　（五）溫度對摩擦磨損試驗機的摩擦系數的影響

　　在摩擦過程中,溫度的變化使摩擦副表面材料的性質發生改變，從而影響摩擦系數。摩擦系數隨摩擦副工作條件的不同而變化。具體情況需用試驗方法測定。

　　（１）對于大多數金屬摩擦副而言，其摩擦系數均隨溫度的升高而降低，極少數（如金-金）的摩擦系數均隨溫度的升高而升高。

　　（２）對于散熱性比較差的材料，特別是由熱塑性工程塑料組成的摩擦副，開始摩擦系數將隨著溫度的升高而增大，當表面溫度達到一定值，材料面將被熔化。所以,一般工程塑料都只能在 一定的溫度范圍內使用，超過這個溫度范圍，摩擦副材料將喪失其工作能力。

　　（３）對于金屬與復合材料組成的摩擦副，其摩擦系數在一定的范圍內受溫度的影響較小，但是，當溫度超過某一極限值時，摩擦系數將隨溫度的升高而顯著下降。通常把這種現象稱為材料的熱衰退性。對于制動摩擦副，尤其應控制在熱衰退的臨界溫度以下工作，以保證其具有足夠的制動能力。

　　（六）表面粗糙度對摩擦磨損試驗機的摩擦系數的影響

　　根據摩擦的分子—機械理論，當表面粗糙度值大于50μm時，分子分量可以忽略不計，因此，摩擦系數隨著表面粗糙度值的減小而降低；當表面粗糙度值特別小，小于20μm時，摩擦系數中的分子分量起主要作用，機械分量可以忽略不計，因此，摩擦系數隨著表面粗糙度值的減小而增大；表面粗糙度值愈小，實際接觸面積愈大，因而摩擦系數也就愈大；在一般情況下，即20μm ＜Ra＜50μm范圍內，表面粗糙度對摩擦系數的影響不大。表面粗糙度對摩擦系數的影響可定性的用圖3-4曲線來描述。

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