摩擦系數(shù)測(cè)試的正確打開(kāi)方式
摩擦是一個(gè)高度可變的量，影響它的因素幾乎是無(wú)限的。所以，我遇到的一個(gè)關(guān)于摩擦的常見(jiàn)問(wèn)題是，“我應(yīng)該在計(jì)算中使用什么值的摩擦系數(shù)？” 幸運(yùn)的是，世界上到處都是測(cè)試數(shù)據(jù)。有專門用于測(cè)試摩擦和磨損行為的整個(gè)實(shí)驗(yàn)室。問(wèn)題再次在于數(shù)據(jù)僅對(duì)特定的被測(cè)系統(tǒng)有效。那么，您應(yīng)該在計(jì)算中使用什么值？
在所有情況下，測(cè)試對(duì)的一部分保持靜止，而另一部分移動(dòng)。在某些情況下，磨損試樣（銅色）是固定部分，在其他情況下，它是載荷施加器（鋼色）。藍(lán)色箭頭表示運(yùn)動(dòng)，紅色箭頭表示施加的載荷。為清楚起見(jiàn)，沒(méi)有顯示支撐裝置、摩擦傳感器或稱重傳感器。 首先要做的是找到一個(gè)與您的系統(tǒng)相近的系統(tǒng)。上面顯示了標(biāo)準(zhǔn)摩擦和磨損測(cè)試設(shè)置的一些示例。表面可以是平對(duì)平、凸對(duì)平、凸對(duì)凸或凹對(duì)凸。相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以是線性的或旋轉(zhuǎn)的。用于兩個(gè)表面的材料應(yīng)與您應(yīng)用中的材料相同，具有相似的相對(duì)尺寸、表面光潔度和硬度。負(fù)載應(yīng)具有相似的大小，潤(rùn)滑條件應(yīng)相似。
精密的測(cè)試設(shè)備將在啟動(dòng)時(shí)測(cè)量靜摩擦系數(shù) (μS)，并監(jiān)測(cè)動(dòng)摩擦系數(shù) (μK) 如何隨時(shí)間變化。 即使在恒定負(fù)載和恒定運(yùn)動(dòng)下，摩擦系數(shù)也會(huì)隨著測(cè)試樣品的磨損和潤(rùn)滑用完并得到補(bǔ)充而隨時(shí)間變化。表面的粗糙度也會(huì)隨著時(shí)間而改變。對(duì)于這些測(cè)試，通常的模式將是摩擦的初始上升峰值，然后隨著表面磨損（有效地相互拋光）而減少，然后隨著磨損碎屑開(kāi)始在界面中積聚，增加磨損和摩擦而逐漸增加表面之間。
事實(shí)上，正如您可能已經(jīng)猜到的那樣，上述測(cè)試的主要目的是測(cè)量各種材料對(duì)的磨損行為。許多配置很好地代表了襯套和軸承應(yīng)用。摩擦行為只是這些測(cè)試的一個(gè)附帶好處。一些電連接器制造商已經(jīng)進(jìn)行了自己的測(cè)試，以比較各種涂層的摩擦行為。雖然其中大部分是專有的，但一些總體趨勢(shì)已經(jīng)公布。 對(duì)于電氣和電子連接器，摩擦系數(shù)將由插針和插座的幾何形狀（無(wú)論是曲面還是平面）、法向力、潤(rùn)滑劑的存在與否、潤(rùn)滑劑的類型、擦拭長(zhǎng)度以及鍍層、底鍍層和母材的成分和硬度。
表 1 中顯示了一些通常合理的摩擦系數(shù)值，基于鍍層的頂層。 表 1. 電子連接器表面處理的近似典型摩擦系數(shù)。這些數(shù)字假設(shè)配合面是相同的，并且有鎳底板以提高耐磨性和耐腐蝕性。具有較低法向力的較硬、較光滑、潤(rùn)滑良好的表面通常比具有較高法向力的較軟、較粗糙、未潤(rùn)滑的表面具有較低的摩擦系數(shù)。 在計(jì)算連接器配合和移除力時(shí)，或在運(yùn)行接觸配合的通用有限元模擬時(shí)，摩擦變得很重要。使用的兩種方法是根據(jù)典型數(shù)據(jù)假設(shè)摩擦系數(shù)，并明確說(shuō)明該假設(shè)。第二種方法是使用多個(gè)摩擦系數(shù)值運(yùn)行分析，并報(bào)告所有使用情況的結(jié)果。后一個(gè)結(jié)果將有助于確保為設(shè)計(jì)指定適當(dāng)?shù)碾婂兒蜐?rùn)滑劑。
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