Трение твердых тел

Масла являются основными смазочными материалами машин. Они позволяют заменять внешнее трение твердых тел, неизбежно сопровождаемое изнашиванием, внутренним трением жидкости. При этом коэффициент трения может быть снижен в 100 и более раз. Жидкие смазочные материалы нельзя заменять пластичными или твердыми, если в зоне трения выделяется значительное количество теплоты, которая должна быть отведена. [c.143]

Трением без смазочного материала называют трение твердых тел I и 2 при отсутствии на поверхностях трения введенного смазочного материала любого вида (рис. 7.1, а). [c.226]

Трением со смазочным материалом называют трение твердых тел i W 2 при наличии на поверхностях трения введенного смазочного материала любого вида (рис. 7.1,6). [c.227]

Условимся рассматривать в этом параграфе лишь трение твердых тел, причем поверхности тел свободны от смазки, иначе говоря, будем рассматривать лишь сухое трение. Трение между покрытыми смазкой поверхностями твердых тел происходит, по существу, между тонкими поверхностными слоями смазки, и поэтому трение между смазанными поверхностями следует рассматривать как трение слоев жидкости, а не как трение поверхностей твердых тел. Этим и объясняется ограничение задачи, введенное нами выше, [c.244]

Если в твердом теле напряжения сдвига пропорциональны величине деформации, то в жидкости они зависят от скорости деформации если в покоящейся жидкости касательные напряжения отсутствуют (т = О при d = 0), в твердом теле они могут существовать. Внутренние силы, возникающие в жидкости при деформации сдвига, носят характер сил трения, в твёрдом теле — сил упругости. Силы трения в жидкости отличаются от трения твердых тел в жидкости эффект трения зависит от градиента скорости, а в твердых телах он является функцией нормального давления. [c.11]

Внешнее трение твердых тел сопровождается деформированием и разрушением выступов микронеровностей соприкасающихся поверхностей с отделением частиц их материала. При этом происходит необратимое изменение формы, размеров и свойств трущихся поверхностей, т. е. их износ. При трении весьма гладких поверхностей с малым давлением на них величина сил трения зависит главным образом от сил молекулярного взаимодействия, при этом нагрев и износ поверхностей почти отсутствуют. [c.77]

Определение сил и их моментов. Силы и моменты движущих сил определяют в зависимости от вида двигателей, которые изучаются в специальных дисциплинах. Силы полезных сопротивлений определяют на основании исследований рабочих процессов машины. Силы тяжести звеньев определяют по массе т звеньев и гравитационному ускорению в точке пространства, в которой они находятся Рд = т . Силы трения твердых тел определяют по закону Кулона в зависимости от сил нормального давления F . = iF, где р — коэффициент [c.78]

Однако очень часто трение двух твердых тел, например двух взаимно перемещающихся деталей машины, только кажется внешним при обычных, сравнительно грубых методах наблюдения. В действительности два твердых тела очень часто, а в практике это стараются осуществить почти всегда, разделены слоем некоторой вязкой жидкости (смазки) определенной толщины. Таким образом, при более тщательном рассмотрении то, что кажется нам внешним трением, по существу должно быть отнесено к внутреннему трению, к тому случаю трения, который был нами рассмотрен выше. Впервые эту общую весьма плодотворную и глубокую мысль о том, что внешнее трение твердых тел, в особенности в машинах при наличии смазочных веществ, сводится к внутреннему трению, высказал выдающийся инженер и ученый [c.90]

Таким образом, механизм развития энергии беспорядочного теплового движения молекул при трении в своей основе одинаков при внутреннем и при внешнем трении. Различие обоих случаев, по-видимому, связано с тем, что при внешнем трении твердых тел переход из одного по.тожения равновесия в другое совершают одновременно группы молекул, связанных между собой силами молекулярного сцепления, тогда как при внутреннем трении в жидкостях переход этот совершается отдельными атомами не одновременно и в основном независимо друг от друга. [c.146]

Плодотворность двучленного закона трения ясно показана также в работах И. В. Крагельского, приложившего его, наряду с некоторыми другими общими положениями, к выводу зависимости коэффициента трения твердых тел от их механических свойств, нагрузки и шероховатости. [c.166]

Мы видели, что одним из основных законов внешнего трения твердых тел является существование статического трения. Если мы обратимся к законам трения движения при внешнем трении твердых тел, то основным отличием внешнего трения от внутреннего будет служить существенно иное влияние скорости на оба вида трения. Внутреннее трение, как мы видели (стр. 11—13), пропорционально скорости относительного скольжения двух тел, разделенных смазочной прослойкой (постоянной толщины). При внешнем же трении скорость обычно незначительно влияет на величину силы трения. В тех случаях, где это влияние обнаруживается, оно обычно может быть объяснено изменениями поверхности скольжения, зависящими от скорости скольжения и сопровождающих его процессов. Так, обычно процесс скольжения сопровождается нагреванием поверхности, окислением, разрушением поверхностных слоев, в том числе смазочных (если они есть), механическим повреждением (износом поверхности) и др. Поэтому неудивительно, что изменение скорости движения, меняя интенсивность указанных процессов, способно существенно изменять и сопротивление движению. [c.185]

Несмотря на простоту и неоспоримость указанных соображений, неправильное объяснение скользкости льда, данное Рейнольдсом, еще продолжает повторяться в литературе до последнего времени. Так, например, это объяснение излагается и защищается В. Д. Кузнецовым в Физике твердого тела , четвертый том которой посвящен трению твердых тел. [c.214]

Такое трение называют жидкостным. Теоретически трения твердых тел в этом случае совсем нет, оно заменяется внутренним трением в самом слое масла. Поэтому [c.122]

Трение твердых тел с антикоррозионными покрытиями. В приборах различного назначения большинство дета- [c.194]

Обращаясь к изложению кратких сведений о развитии учения о трении, износе и смазке машин, прежде всего следует отметить, что проблемы трения в механизмах и машинах уже давно привлекали к себе внимание ученых-исследователей. Так, еще в 1750 г. акад. Леонард Эйлер в работе Трение твердых тел выдвинул гипотезу, объясняющую трение зацеплением неровностей соприкасающихся поверхностей. В мемуарах Об уменьшении сопротивления трения , опубликованных в том же году, Эйлер привел соображения о целесообразности применения осей малого диаметра для уменьшения потерь на трение в механизмах. [c.10]

Такое представление о трении смазочных поверхностей, согласно которому твердые поверхности соверщенно отделены одна от другой сплошным слоем смазки и трение твердых тел заменяется внутренним трением смазочной жидкости, сформулировано впервые и положено в основу изучения смазки проф. Н. П. Петровым в 1883 г. [25]. Этой работой, а также работой английского ученого проф. Рейнольдса, опубликованной в 1886 г. под названием Гидродинамическая теория смазки и ее приложение к опытам Тейлора , положено основание так называемой гидродинамической теории смазки, которая находит в настоящее время обширное применение в расчетах трения смазанных кинематических пар [27]. [c.337]

Адгезионно-деформационная или молекулярно-механическая теория трения твердых тел (внешнего трения) дает представление о природе износа, главных действующих факторах, и показывает возможность описания основных закономерностей трения. Согласно этой теории процесс трения сопровождается комплексом явлений взаимодействием контактирующих поверхностей, физико-химическим изменением поверхностных слоев трущихся пар, разрушением (износом) поверхностей. В связи с существенной дискретностью фрикционного контакта, различием температурного и напряженного состояния в отдельных точках контакта, [c.160]

Согласно молекулярно-механической теории трения твердых тел минимальное усталостное изнашивание реализуется при упругом характере контакта. Интенсивность усталостного изнашивания при пластическом деформировании микронеровностей на несколько порядков выше. Такое соотношение сохраняется и для полимеров. [c.65]

Процесс теплоотдачи от внешней поверхности узла трения в окружающую среду осуществляется в основном посредством свободной или вынужденной конвекции. Влияние теплового излучения будет проявляться во всех случаях, когда окружающие узел трения твердые тела обладают температурой, отличной от температуры внешней поверхности узла трения, а окружающая и промежуточная среда представляют собой ряд так называемых технических газов. В таких случаях необходимо суммировать обе части переданного количества теплоты, обусловленного конвекцией и излучением. Однако в обычных узлах трения такие случаи весьма редки. Если объемная температура превышает 500— [c.294]

Атомы, расположенные на поверхности, с внешней стороны имеют свободные связи, и поэтому соприкосновение ювенильной металлической поверхности с окружающей средой при атмосферном давлении приводит к мгновенному образованию на ней мономолекулярного слоя. Физическое состояние поверхности трения твердого тела характеризуется наличием определенного состава поверхностных пленок и особенностями структуры поверхностных слоев. В реальных условиях на воздухе все микровыступы и микротрещины почти м1новенно, от сотых до тысячных долей секунды, покрываются оксидн1,1ми пленками а слоями адсорбированных молекул газов, воды и жирных веп еств. Обычно над ювенильной поверхностью находятся слои оксидов, прочно связанн ,1е с металлом. Эти пленки влияют как на деформационное упрочнение, так и на хрупкое разрушение, причем по-разному при различных температурах и степнях деформации, что часто не учитывается современными теориями. Совершенно очевидно влияние этих пленок на [c.58]

Установлено, что трение твердых тел имеет молекулярно-механическую природу. На участках фактического контакта поверхностей, как показано в главе 1, действуют силы межмолекулярного притяжения, которые проявляются на расстояниях, в десятки раз превы-и1ающих межатомное расстояние в кристаллических решетках. При отсутствии либо наличии промежуточной вязкой прослойки (влага, загрязнение и т.п.) между контактирующими поверхностями молекулярные силы вызывают адгезию на площадках фактического контакта и поверхности как бы "прилипают" друг к другу. Строго говоря, адгезия имеет сложную природу. Поэтому наряду с молекулярной теорией существует несколько других теорий адгезии. [c.65]

На основании экспериментального исследования фазовых переходов при трении твердых тел Л.И. Бершадским и др. [49] сделан вывод о том, что образующиеся при трении диссипативные структуры представляют собой пространственно-временное распределение трибоактивированных частиц и квазичастиц, являющихся носителями зарядов, или континуальное распределение поверхностного заряда. Эти диссипативные структуры наряду с распределением температуры и концентрации (химического потенциала) определяют основные движущие (термодинамические) силы, обусловливающие физико-химические процессы при трении. [c.106]

Трение всегда противодействует механическому движению, постепенно превращая его энергию в теплоту. Сила трения зависит от скорости, однако вид этой зависимости может быть весьма различным. Он определяется физической природой трения. Мы уже знакомы с трением твердых тел, с так называемым сухим трением. В кинематических парах при течении жидкости, в частности в тонком жидком слое, разделяющем твердые тела, возникает жидкостное трение. Сила такого трения может быть описана степенным полино- [c.226]

Шатинский В. Ф., Копылов В. И., Стронгин Б. Г. и др. Влияние покрытий и их дислокационной структуры на механические свойства и внутреннее трение твердых тел.— В кн. Свойства конструкционных материалов при воздействии рабочих сред. Киев Наук, думка, 1980, с. 267—276. [c.195]

Равновесие с трением твердого тела, опирающегося на плоскость. — Рассмотрим твердое тело, находящееся под действием одной силы F и опирающееся на неподвижную плоскость в нескольких точках, не лежащих на одной прямой. Необходимыми и достаточными условиями равновесия тела в STOM случае будут следующие °,С)лтР должна быть ориентирована так, чтобы она прижимала тело к плоскости 2° она должна составлять с нормалью к плоскости угол, меньший угла трения 3° линия действия силы должна пересекать плоскость внутри опорного многоугольника. [c.327]

Развитие различных частей науки о трении и изнашивании было весьма неравномерным к XVIII в. относится начало изучения трения твердых тел, в 80-х годах XIX в. были заложены основы теории гидродинамической смазки, к первой четверти XIX в. можно отнести зарождение учения об изнашивании машин и их деталей (хотя само явление изнашивания было несомненно известно с древних времен). Учение о трении и изнашивании в машинах, имеюш,ее чисто прикладное значение, подобно другим техническим наукам, длительное время опиралось в своем развитии на обобщение практического опыта эксплуатации машин и на экспериментальные исследования, в большей мере проводившиеся в промышленности. Достижения в области повышения механического к.п.д. машин, повышения их износостойкости, долговечности и надежности, обычно реализовывались в усовершенствованных конструкциях машин и в малой степени отражались в научной литературе. Лишь в период, последовавший после первой мировой войны — и в особенности после второй, значение научно-исследовательских работ, посвященных повышению износостойкости и долговечности машин, получило признание как важное самостоятельное звено в общем деле совершенствования машин. [c.47]

К электрическим явлениям, возникающим в процессе трения твердых тел, можно отнести термоэлектронную эмиссию, экзоэмиссию, возникновение термо- и гальвано- ЭДС, термомагнитные и другие явления. [c.31]

Так х ак при пластических деформациях в кристаллических телах образуются плоскости скольжения, то соххротивление таким деформациям обнаруживает черты сходства с закономерностями внешнего трения. Наоборот, трение твердых тел, разделенных жидкой прослойкой, по своему механизму должно быть отнесено к внутреннему. [c.21]

Одним из факторов, которые могут существенно влиять па коэффициент статического трения твердых тел, является продолжительность когттакта. С увеличением продолжительности неиодвилсного контакта, предшествующего измерению, статическое трение, а следовательно и его коэффициент возрастают. Это объясняется тем, что в местах контакта иод действием высоких напряжений, вызванных внешней нагрузкой, развиваются пластические деформации, ведущие к увеличению площади фактического контакта. [c.170]

Внешнее трение твердых тел, согласно современным представлениям, имеет двойственную (молекулярно-ме-хаиическую или адгезионно-деформационную) природу. Считается, что контактирование твердых тел вследствие волнистости и шероховатости их поверхности происходит в отдельных зонах фактического касания. Суммарную площадь этих зон называют фактической, или реальной, площадью касания А г твердых тел. Под фактической площадью касания понимают зоны, в пределах которых межатомные и межмолекулярные силы притяжения и отталкивания равны. Фактическая площадь касания в пределах нагрузок, широко используемых в инженерной практике, невелика около 0,001 — 0,0001 номинальной кажущейся площади касания Лд. Вследствие этого Б зонах контакта возникают значительные напряжения, нередко приводящие к появлению в них пластических деформаций. Сила, сжимающая контактирующие тела, через фактическую площадь касания передается неровностям, вызывая их деформацию. Деформируясь, отдельные неровности образуют контурную площадь касания Ас. Деформация неровностей, как правило, упругая. Таким образом, при контактировании твердых тел следует различать номинальную 1 и образованные вследствие приложения нагрузки контурную 2 и фактическую 3 площади касания. Соответственно отношения нормальной нагрузки к этим [c.190]

Коэффициенты диссипативных сопротивлений обра.чца ко и рамы машины йс можно принимать не зависящими от частоты колебаний как отражающие внутреннее трение твердого тела. Сопротивления подвижных [c.345]

Трение жидких тел имеет совершенно иную природу, чем трение твердых тел. В то время как при трении твердых тел работа расходуется на деформацию поверхностей соприкосновения и их износ, трение жидких тел характеризуется сопротивлением сдвига Р одного слоя жидкости по отношению к другому, смежному слою. Эта сила является следствием необходимости преодоления сцепления между частицами жидкости. Поэтому сила трения Р должна быть пропорциональна числу частиц, смещаемых относительно друг друга, т. е. пропорциональна площади поверхности скольжения 5 и градиенту скорости и1йу, где у — ось, перпендикулярная к направлению сдвига. Эта гипотеза, высказанная впервые Ньютоном, выражается равенством [c.335]

Смазка подшипников качения. Природа трения в щариковых и роликовых подшипниках и подпятниках такова, что смазка в них не может уменьшить этого трения, так как работа трения фактически расходуется здесь на деформацию соприкасающихся тел, а работа эта не изменится, если между телами поместить слой смазочной жидкости. Напротив, в этом случае к трению твердых тел прибавится еще и трение жидкости. Правда, при вращении шариков и роликов происходит соприкосновение их между собой и с направляющими обоймами и в этих местах неизбежно возникает трение скольжения, здесь смазка будет безусловно полезна,но вообще говоря,в подшипниках с трением качения смазка имеет совершенно другое значение чем в подшипниках со скользящим трением. В роликовых и шариковых подшипниках смазка предназначается главным образом для заполнения и как бы выравниваниямикронеровностейнаповерхностях соприкосновения, которые всегда будут, как бы тщательно эти поверхности ни были отделаны и отполированы. Смазка также предохраняет полированные поверхности шариков, роликов и колец от ржавчины и разъедания. Наконец, смазка, замыкая подшипник и вал как бы в одно целое и создавая около подшипника замкнутое пространство, препятствует проникновению в подшипник пыли, влаги, вредных газов и других загрязнений и тем самым сохраняет его от разрушения в условиях эксплуатации. [c.392]

Трение при несовершенной упругости (рис. 3). В 1939 г. было высказано мнение [6], что сила трения твердых тел обусловлена реологическими свойствами последних. В дальнейшем это положение получило развитие в работах отечественных и зарубежных ученых [19]. К наиболее интересным исследованиям в этом направлении относятся работы А. Ю. Ишлинского и И. В. Крагельского [7], В. С. Щедрова [8], Д. М. Толстого [9], Барвела и Рабиновича [10]. С помогцьго уравнения вязко-упругой среды Максвелла—Ишлинского получила теоретическое объяснение обобщенная экспериментальная зависимость силы внешнего трения от постоянной скорости [11] (рис. 3). [c.178]

В и н о г р а д о в Г. В,, П о д о л ь с к и й Ю. Я. Механизм противо-пзпосного и антифрикционного действия смазочных сред при тяжелых режимах граничного трения. Доклад на симпозиуме Природа трения твердых тел . Гомель, 1969 Наука и техника , Минск, 1969. [c.114]

Ре биндер П. А. Влияние активных смазочных средств на сопряженные поверхности трения доклад на Всесоюзном симпозиуме о природе трения твердых тел СМииск, 196Э). [c.135]

При относигельном движении двух твердых тел (точнее — твердого тела и среды) возникают силы, являющиеся функциями ортогональных координат, т. е. координат, на которых они не совершают работы. При резании резец, движется в обрабатываемой заготовке и тангенциальная составляющая силы резания является функцией координаты (или координат) вершины резца, определяющей сечение срезаемого слоя и направленной перпендикулярно к этой составляющей силы резания. При контактном трении твердых тел сила трения является функцией, нормальной к поверхности скольжения контактной деформации, вызываемой нормальной нагрузкои-Аналогичное явление наблюдается при флаттере, когда подъемная сила, определяемая движением воздушной среды, действующая на крыло самолета (или лист на дереаг), является функцией угловой координаты (угла атаки). [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...