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橡膠與鋼鐵的摩擦係數如下:
幹摩擦條件下:
①靜摩擦係數為0.80-0.90左右;
②滑動摩擦係數為0.45~0.70左右。
潤滑摩擦條件下:
①靜摩擦係數為0.40-0.60左右;
②滑動摩擦係數為0.07~0.12左右。
摩擦係數的定義
是指兩表麵間的摩擦力和作用在其一表麵上的垂直力之比值。它是和表麵的粗糙度有關,而和接觸麵積的大小無關。依運動的性質,它可分為動摩擦係數和靜摩擦係數。滑動摩擦力是兩物體相互接觸發生相對滑動而產生的。
計算
層流和湍流時摩擦阻力的計算方法不同1、層流時圓管摩擦係數λ
λ=64/Re
紊流時的λ
還無法從理論上推導出來,需查經驗表(Moody圖)或通過經驗關係式計算。
紊流時,隨雷諾數Re的增加,λ將減小,當Re增大到某一數值後,λ基本不變。
從摩擦機理角度
摩擦係數主要是接觸材料、界麵粘染物或麵潤滑劑的一個特征,根據現代摩擦力理論,摩擦是接觸表麵原子之間的附著力引起的,當兩物體相互接觸時,首先是凸起部分表麵原子相當地接近形成原子鍵,其強度與固體內部使自己聚集在一起的原子鍵的強度相當。表麵如果非常潔淨、接觸非常緊密,兩個互相接觸的表麵會粘附得非常牢固,在發生明顯滑動之前出現"接點增長",接點麵積不斷增大,直到整個幾何接觸麵積成為巨大的接觸點,這時摩擦力很大,甚至會超過正壓力,摩擦係數可以等於、大於1,甚至更大。美國C ·基特爾等著的《伯克利物理學教程》第一卷《力學》上有一表格記載有:銅與銅靜摩擦係數是1.6,橡皮與固體靜摩擦係數是1.0 ~4.0 。以上均可表明摩擦係數可以等於或大於1。
從測定方法分析
摩擦係數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傾斜放置作為斜麵,另一個放在斜麵體上沿其滑下,逐漸減小斜麵傾角θ,可以發現,當θ達到某一數值θ0 時,物體勻速下滑,則由
mgsinθ0=μmgcosθ0,
得:μ=tan 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θ0 <45 °時,μ<1,
當θ0=45 °時,μ=1,
當θ0>45 °時,μ>1 。
由於正切函數在第Ⅰ象限的值域是(0,∞),所以μ不一定小於1,至於μ到底是多少,則由材料性質,界麵狀況等而定。