Расчет коэффициента внешнего трения

Как уже отмечалось, коэффициент трения зависит от большого числа факторов и постоянно изменяется в процессе работы сопряжения поверхности различают по пределу текучести материалов и числу контактирующих неровностей. В зависимости от соотношения пределов текучести материалов может быть упругий и пластический контакт

Упругий контакт имеет место в узлах трения, когда действующая нагрузка и силы молекулярного взаимодействия не приводят к возникновению в поверхностных слоях материалов деталей напряжений, превышающих предел текучести материала.

Пластический контакт характеризуется контактными напряжениями, превышающими предел текучести материала, что приводит к внедрению единичных неровностей в поверхность, обладающую меньшей твердостью. По числу контактирующих неровностей различают насыщенный и ненасыщенный контакт.

Насыщенным называют контакт двух шероховатых поверхностей, при котором число контактирующих неровностей равно числу неровностей, расположенных на контурной площади касания. Насыщенный контакт характерен для условий скольжения шероховатой поверхности большой твердости по ровной поверхности материала, обладающей меньшей шероховатостью и меньшей твердостью.

Ненасыщенный контакт возникает, когда число контактирующих неровностей меньше числа неровностей, расположенных на контурной площади касания. Ненасыщенный контакт возникает при трении тел, твердость которых различается незначительно.

Подавляющее большинство узлов трения машин работают в условиях пластического ненасыщенного или насыщенного контакта трущихся поверхностей.

Учитывая характер фрикционного взаимодействия деталей сопряжения, можно определить коэффициент трения по зависимости:

f=τ₀/HB + +K

HВ - твердость поверхности по Бринeллю;

K - коэффициент, учитывающий форму неровностей и распределение их по высоте;

- коэффициент гистeрезисных потерь;

- относительное внедрение единичной неровности.

Для параметров шероховатости рабочих поверхностей деталей машин можно принять K = 0,44

По формуле можно приближенно рассчитать коэффициент внешнего трения покоя при пластических деформациях в зонах контактирования (ненасыщенный контакт). Определить точно коэффициент трения, пользуясь формулой не представляется возможным вследствие слабой изученности процесса силового воздействия твердых тел при упругопластических деформациях материала в зонах контакта, что не позволяет с достаточной точностью установить величину внедрения неровностей трущихся поверхностей.

В инженерных расчетах при определения коэффициента трения деталей, работающих в условиях пластического ненасыщенного контакта, используют формулу

f= / HB +0,44 (2 /HB