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精彩詞條摩擦系數(shù)
補(bǔ)充:0 瀏覽:10172 發(fā)布時(shí)間:2012-12-5
摩擦系數(shù)是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有關(guān),而和接觸面積的大小無關(guān)。依運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),它可分為動(dòng)摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)。
摩擦系數(shù) 如果兩表面互為靜止,那兩表面間的接觸地方會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)結(jié)合力-靜摩擦力,除非破壞了這結(jié)合力才能使一表面對另一表面運(yùn)動(dòng),破壞這結(jié)合力-運(yùn)\動(dòng)前的力-對其一表面的垂直力之比值叫做靜摩擦系數(shù)μs,寫成式子如下: (方程式圖1)fs為靜摩擦力 或 fs=μs*N; N為垂直力 而這破壞力也是要使物體啟動(dòng)的最大的力,我們又叫此力為最大靜摩擦力。所以,我們應(yīng)把上式改寫成: (方程式圖2) 在物體啟動(dòng)后,如汽車過了些時(shí)候它會(huì)慢慢的減速下來,最后靜止,這表示物體運(yùn)動(dòng)時(shí),它的表面和另一表面,如地面,仍然存在摩擦力,而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)此力比靜止時(shí)的摩擦力來得小,我們定義這摩擦力和垂直於地面的作用力叫做動(dòng)摩擦系數(shù)μk,寫成式子如下: fk=μk*N 所以,由上我們可得知μs>μk 流體摩擦系數(shù)計(jì)算 層流和湍流時(shí)摩擦阻力的計(jì)算方法不同1、層流時(shí)圓管摩擦系數(shù)λ λ=64/Re 2、紊流時(shí)的λ 還無法從理論上推導(dǎo)出來,需查經(jīng)驗(yàn)表(Moody圖)或通過經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式計(jì)算。 紊流時(shí),隨雷諾數(shù)Re的增加,λ將減小,當(dāng)Re增大到某一數(shù)值后,λ基本不變。 摩擦系數(shù)表 材料名稱 靜摩擦系數(shù)動(dòng)摩擦系數(shù) 無潤滑 有潤滑 無潤滑 有潤滑 鋼-鋼 0.15 0.1~0.12 0.1 0.05~0.1 鋼-軟鋼 0.2 0.1~0.2 鋼-鑄鐵 0.3 0.2 0.05~0.15 鋼-青銅 0.15 0.15~0.18 0.1~0.15 軟鋼-鑄鐵 0.2 0.18 0.05~0.15 軟鋼-青銅 0.2 0.18 0.07~0.15 鑄鐵-鑄鐵 0.18 0.15 0.07~0.12 鑄鐵-青銅 0.15~0.2 0.07~0.15 青銅-青銅 0.1 0.2 0.07~0.1 皮革-鑄鐵 0.3~0.5 0.15 0.6 0.15 橡皮-鑄鐵 0.8 0.5 木材-木材 0.4~0.6 0.1 0.2~0.5 0.07~0.15 摩擦系數(shù)可能大于1 1.從摩擦機(jī)理角度 摩擦系數(shù)主要是接觸材料、界面粘染物或面潤滑劑的一個(gè)特征,根據(jù)現(xiàn)代摩擦力理論,摩擦是接觸表面原子之間的附著力引起的,當(dāng)兩物體相互接觸時(shí),首先是凸起部分表面原子相當(dāng)?shù)亟咏纬稍渔I,其強(qiáng)度與固體內(nèi)部使自己聚集在一起的原子鍵的強(qiáng)度相當(dāng)。表面如果非常潔凈、接觸非常緊密,兩個(gè)互相接觸的表面會(huì)粘附得非常牢固,在發(fā)生明顯滑動(dòng)之前出現(xiàn)"接點(diǎn)增長",接點(diǎn)面積不斷增大,直到整個(gè)幾何接觸面積成為巨大的接觸點(diǎn),這時(shí)摩擦力很大,甚至?xí)^正壓力,摩擦系數(shù)可以等于、大于1,甚至更大。美國C ·基特爾等著的《伯克利物理學(xué)教程》第一卷《力學(xué)》上有一表格記載有:銅與銅靜摩擦系數(shù)是1.6,橡皮與固體靜摩擦系數(shù)是1.0 ~4.0 。以上均可表明摩擦系數(shù)可以等于或大于1。 2. 從測定方法分析 摩擦系數(shù)通常可以用摩擦角的方法測定,其方法一般是:將所要測量的兩物體中的其中一個(gè)傾斜放置作為斜面,另一個(gè)放在斜面體上沿其滑下,逐漸減小斜面傾角θ,可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)θ達(dá)到某一數(shù)值θ0 時(shí),物體勻速下滑,則由 mgsinθ0=μmgcosθ0, 得:μ=tg θ0。 (1) θ0 是摩擦角,測得了θ0 ,就可以知道此兩物體間μ的值,從(1)式容易看到: 當(dāng)θ0 <45 °時(shí),μ<1, 當(dāng)θ0=45 °時(shí),μ=1, 當(dāng)θ0>45 °時(shí),μ>1 。 由于正切函數(shù)在第Ⅰ象限的值域是(0,∞),所以μ不一定小于1,至于μ到底是多少,則由材料性質(zhì),界面狀況等而定。 其他補(bǔ)充 |
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