橡膠和鋁的摩擦系數

橡膠摩擦與摩擦系數的測定_張文剛

?52?  世 界 橡 膠 工 業1998 

橡膠摩擦與摩擦系數的測定

張文剛 (上海橡膠制品研究所)

  由于橡膠摩擦機制的復雜性, ISO 、A ST M 、BS 、JIS 等標準中尚沒有關于測定硫化橡膠滑動摩擦系數的篇章。本文從摩擦機制的研究出發, 探討了我國化工行標HG /T 2729-95《硫化橡膠與薄片摩擦系數的測定(滑動法) 》制訂的思路與不足之處。

關鍵詞: 橡膠摩擦, 滑動摩擦, 粘附摩擦, 滯后摩擦

引 言

橡膠摩擦是一種非常復雜的現象。對這種復雜現象的研究, 前人已經做了不少工作, 至今仍在繼續。

我們的著眼點是在研究橡膠摩擦機制的基礎上, 研究正確地測試出橡膠的滑動摩擦系數的方法, 從而為實際應用服務。

橡膠摩擦的機制

說到摩擦, 不免需要回顧一下剛性體之間滑動摩擦的情況。顯然, 眾所周知, 摩擦系數只是與接觸面之間的情況有關, 而與垂直壓力、表觀接觸面積及滑動速率的大小無關。

然而, 橡膠與剛性體發生摩擦的情況就不同了, 由于接觸面發生了彈性變形, 其摩擦現象就復雜多了, 摩擦系數就不再是個固定值, 而受到垂直壓力、滑動速率以及溫度的顯著影響。

對橡膠摩擦來說, 通常主要由以下三種摩擦組成:

粘附摩擦; a 、b 、滯后摩擦(變形損失摩擦) ;

c 、氣窩摩擦(包括由特殊條件引起的其它摩擦) 。

一般來說, 前兩種摩擦機制是主要的, 見圖

(圖1 橡膠摩擦主要的組分

粘附摩擦

一般, 當橡膠與路面接觸時, 粘附就形成了。其滑動時, 可以設想在橡膠和路表面之間的空間里, 反復發生了粘附被破壞的現象, Bar tenev 等人以分子的動態粘附—滑動模型對此進行了解釋(1) , 見圖2。

 第1卷第1期橡膠摩擦與摩擦系數的測定     ?53?

  a 、粘附發生于A 點;

當彈性試樣以速度V 經過一段距離b 、

移動時, 拉伸力增加, 彈性能貯存在粘附元中。

當A 點的粘附破壞時, 其貯存的能量c 、

會失去部分, 而粘附元則粘附在新的A 點。  粘附摩擦力在造成粘附破壞方面是重要的, 由于橡膠在壓力下發生彈性變形, 因此, 處于彈性體變形中的橡膠與水平路面之間的真正的接觸面積是不與垂直壓力W 成正比的。這在已經獲得的經驗公式中很容易得到證實。

A=K 1W

n

切破壞力) 隨滑動速率的增加; 而增加; 而分子化學鍵的數目(表征粘附的程度) 則隨之減少。這兩種情況是競爭發生的, 滑動速度增加到某一數值時, 作用于分子間的化學鍵力成為占優勢的一方, 而超過某一速率時, 粘附程度的減少就成為占優勢的一方了。結果, 粘附摩擦力作為滑動速率的函數有一個最大值。滯后(變形) 摩擦

當橡膠在粗糙的無規則的路面上滑動時, 橡膠的一部分就與路面的凹凸不平處接觸, 并受到反復的壓縮與復原。由于橡膠是一種粘彈性材料, 在反復的壓縮與復原期間, 其聚合物分之鏈之間、聚合物分子與填料之間產生相互作用, 從而導致了能量損耗(滯后損失) 。這種能量損耗必須由外力做的功來予以彌補, 這個外力就是滯后摩擦力。  圖3是滯后摩擦力的一種模型。

從圖中, 我們可以看到與靜止位置(A ) 相比, 當橡膠開始在路面上滑動時(B ) , 在路面突出部的壓力分布的改變是不對稱的, 同時在突出部的邊緣區域產生一個滯后作用力——滯后摩擦力。這個滯后力隨滑動速度的

(2)

這里K 1是常數, n=3/4~8/9

粘附摩擦力F 粘附和摩擦系數 可以寫成:

F 粘附=K 2A =K 1K 2W

  (這里K 2也是常數) =F 粘附/W=K 1K 2W

n-1

n

(3)

1-n

=K 1K 2/W (4)

因為1-n >0, 等式(4) 說明, 當垂直壓力W 增加時, 摩擦系數 就變小了。

在粘附摩擦力中, 分子間的化學鍵力(剪

?54?  世 界 橡 膠 工 業1998 

增加而增加。當滑動速率超過某一值后, 橡膠的形變在通過這一突出部位后滯后了, 這樣在路面的下一個突出部位, 壓力分布的形狀緩慢地趨向一個對稱的形狀(接觸面積和形變程度都減小了) , 因此滯后摩擦力也減小了(C) 。結果, 滯后摩擦力像粘附摩擦力那樣, 在某一滑動速率下, 有最大值。橡膠摩擦的粘彈特性

Grosch [2]的實驗表明, 橡膠的摩擦系數 表現一種Willams-Landel-Ferr y(WLF) 類的對溫度的依賴性。這意味著就摩擦系數而言, 溫度和速度是等價的, 并且能通過WLF 轉變被相互變換。這種溫度和滑動速率轉換規律關系的有效性通常可以用聚合物材料的粘彈特性加以證明。

M oore 曾基于橡膠的動態粘彈特性, 用下列等式表示橡膠的摩擦力:

F 粘附=K 1S(E ′/P ) tg F 滯后=K 2S (P /E ) tg

n r

(1)

圖4 對不同摩擦表面的NBR 的摩擦系數與滑

動速率的對應曲線。

摩擦系數的測定

由于上面所述的橡膠摩擦現象的復雜性, 對它的研究直到現在仍在繼續[6]。盡管在ASTM 標準中收集了測試車輛行駛時輪胎濕摩擦力的方法。

[7, 8, 9]

(5) (6)

, 但是在涉及硫化橡

這里P 為垂直壓力; S 為橡膠的剪切應力; K 1和K 2是常數; r 是小于1的常數; n 是大于1的常數; E ′是楊氏模量的彈性部分,

tg 是損耗因子; E 是楊氏模量。

從上面等式可以看出, 粘附摩擦力和滯后摩擦力, 在許多部分有重疊作用, 并且不能清楚地分開。作為粘彈材料, 當其tg 增加時, 摩擦系數也增加了。

從Grosch 的實驗中可發現, 對平的路面來說, 粘附摩擦是主要因素, 摩擦力的最大值出現在較低的滑動速率下。但對一個粗糙的表面來說, 摩擦力的最大值是在高速滑動時出現的(這是滯后摩擦力的峰值) , 而第二個峰(粘附摩擦力峰) 仍出現在同樣的位置(對平滑的表面時) 上(圖4) 。

  從圖4中我們可以看出, 當橡膠與粗糙表面發生摩擦時, 作為滑動速率函數的摩擦力曲線基本上有兩個峰, 分別對應于粘附摩

膠摩擦系數的領域中, ISO 、AST M 、JIS 、BS 、NF 、DIN 等都沒有成熟的標準發布。隨著經濟水平的發展, 對橡膠摩擦系數的測試已提出了相應的要求。我國化工行業標準HG/

硫化橡膠與薄片摩擦系數的測定T 2729-95《

[10]

(滑動法) 》, 就是這樣應運而生的, 它的出

現解決了目前辦公用品中傳真機、復印機等設備對其有摩擦輸送要求的橡膠配件(如送紙滾輪) 的質量的保證。在這一類的實際使用中, 我們通常的目的不是減少摩擦力, 而是設法增加摩擦力。在這個標準中[10]根據橡膠摩擦理論, 主要控制以下四個因素:

(1) 接觸面的表面情況

與橡膠摩擦接觸的薄片(如紙張、塑料薄膜、金屬片等) 的表面粗糙度對實驗結果的影響是顯然的, 因此標準中規定:每組試片和薄片只能摩擦一次。并且規定了摩擦接觸的距離。實踐下來, 這樣的規定對試驗結果的重復性和精密度是有益的。

(2) 滑動速率

 第1卷第1期橡膠摩擦與摩擦系數的測定     ?55?

出現蜂值, 而滯后摩擦力則在高速滑動時才出現蜂值。考慮到試驗裝置的可行性, A 法規定滑動速率為150±30mm /min, B 法規定滑動速率為500±10m m/m in 。按照現代辦公用機器的發展趨勢其(走紙) 速率呈提高趨勢, 但仍屬粘附摩擦區, 所以試驗結果仍有參考價值。

(3) 垂直壓力

隨著垂直壓力的增加, 摩擦力變大, 但通常摩擦系數卻變小了。這是因為橡膠與剛性表面接觸的時候, 其真實的接觸面積不與垂直壓力成正比例的緣故[見等式(4) ]。標準A 法中規定垂直壓力為1. 96N , 試樣摩擦時的壓強約為0. 5kPa, 而B 法中規定垂直壓力為2. 3N, 考慮到試樣變形的影響, 其摩擦時的壓強約為61kPa -92kPa 。

(4) 環境溫度從前人以往的工作

[4]

然而, 當溫度低于標準實驗室溫度時, 從實驗室試驗中可觀察到, 當低于某一溫度后, 摩擦系數會隨溫度的降低而減小[2, 5]。

綜合以上情況, 很明顯, 就溫度而論, 摩擦系數有一極大值。

這個極值溫度與橡膠的玻璃化轉變溫度T g 有關。Tg 高, 此極值溫度也高。這是因為具有較高Tg 的橡膠, 當溫度下降時, 它們會迅速地變硬, 從而使實際接觸面積變小。

因此, 控制試驗溫度是很必要的, 標準[10]中取環境溫度為23°±2°, 相對濕度為60%~70%。

在主要試驗的參數方面, 標準的A 法等效采用了AST M D 1894-87《塑料薄膜和塑料薄片的靜摩擦系數和動摩擦的試驗方法》, 而B 法則是參考了美國施樂復印機公司的企業標準。試驗時還要求測試面保持水平, 整個牽引裝置盡量減少本身的摩擦損耗。

經過一段實踐及對橡膠摩擦機制的研究, 從現在的眼光來看, 標準中有些方面尚可進一步完善。

1、由于所參照的美國ASTM 標準是針對塑料薄片和塑料薄膜的, 這些都是塑料材料, 其垂直壓力和滑動速率的變化對摩擦系數的影響不大, 因此可以只規定一種垂直壓力和滑動速率。而橡膠則不然, 所測定的摩擦系數對垂直壓力及滑動速率的變化非常敏感。為了盡量能模擬實際情況, 建議不必規定死一種垂直壓力和滑動速率, 應使這兩個參數盡可能地模擬實際情況, 以期得出較有指導意義的試驗結果。

2、在一般實驗室許可的滑動速率范圍內, (如100mm /min ~1000m m/m in) , 顯然

[10]

來看, 在比標準實

驗室溫度稍高些的區域里, 由于道路和空氣溫度上升, 摩擦系數通常稍稍降低(圖5)

圖5 摩擦力隨溫度變化的曲線(用袖珍制動試

驗機測量) [4]

粘附摩擦力是主要的因素, 因此滑動速率越快, 所測出的摩擦系數越小, 這種趨向最好能予以說明。

3、由于A 法與B 法的參數完全不同, 因此這兩種方法是完全不等效的。這一點最

(36  輪胎的摩擦系數夏天比冬天低, 這是因為由于橡膠溫度上升, 橡膠分子由于熱運動而變得更易于移動, 從而減少了滯后損失, 也

?36?

趣:這是一項專利申請

[53, 54]

  世 界 橡 膠 工 業, 該發明是用一

1998 

種礦質化學營養細菌的含水懸濁液只對粉末狀聚合物的表面進行侵蝕, 于是在隨后和生膠混煉時可溶性的聚合物分子鏈就會容易地擴散開來, 在硫化期間就又有可能重新鍵合。

的使用壽命, 因此我們現在便完全可以絲毫不費腦筋地把這些礦物資源中的90%直接用來進行能量轉換; 那么我們就會覺得, 這實在是一種合乎邏輯的做法了。

附錄1 世界合成橡膠耗用量分布

制 品 名 稱

份額%[1**********]

3 結  論

我們這份報告力圖對聚合物回收利用問題的各種見解和途徑作一詳細的報導。顯然, 其中許多方法是同塑料回收利用的方法相類似的, 但是畢竟有所不同。過去曾經嘗試推行過許多處理廢橡膠的工藝方法, 但卻都沒有獲得具有工業價值的經濟效益, 因此現在有人就懷疑是否已經到了山窮水盡的地步, 在這方面似乎已經無法再進行新的發明創造了。首先, 商業上的變化和價格上的變化會很快改變這種局面的, 同時我們也應時刻牢記, 包括打粉在內的一切回收利用的工藝方法都是要承受高額成本負擔的。所以, 在目前以及不遠的將來都應該逐步地推廣那種把廢橡膠轉化為能量的潔凈的工藝方法。只要我們考慮到如下的事實:這些聚合物, 作為用礦物資源制成的實用材料, 已經結束了其最重要

[5]

輪胎

汽車機械零部件非汽車的機械零部件塑料改性用料鞋類建筑電線包復膠粘劑其它

  注:1990年總耗用量710萬噸

參考文獻

1. H. Schnecko , K antsch. G ummi K unstst. 47, Jahrg ang , Nr . 12/94, 885-890.

2. H . N ishimur a , K autsch . G ummi K unstst . 46(1993) 989.

3. F. G. Smith , A CS R ubber Div isio n, IRC-meet-ing , O rlando , F la , Oct . 26-28, 1993.

(上接第55頁)

好在標準中明確表明, 從而有利于使用者正確選擇、理解、執行標準。

lishikg , T t okyo , 1987

4. Y. Sakai, 《Jidosha G ijutsu 》21, 1967, P 6405. S. Kaw akami et al. , 《N ippon G omu K yo kaishi 》, 61, 1988, P 716

6. R. Chhar a 《N ippon G omu K yokaishi 》N o. 9, 1995, P5877. A ST M F 403

8. A ST M F 4089. A ST M F 424

10. HG /T 2729-95《硫化橡膠與薄片摩擦系數的測

定(滑動法) 》

1. D . F . M oo r e 《T he frictio n and lubr icatio n o f elas-, 1972to mer s 》2. K. A. Gr osh, 《Rubber Chem. T echnol. 》37,

1964, P 386

3. Y . Sakai , 《T yr e T echno lo g y 》Gr and Pr ix Pub-

橡膠摩擦與摩擦系數的測定_張文剛

·52·  世 界 橡 膠 工 業1998 

橡膠摩擦與摩擦系數的測定

張文剛 (上海橡膠制品研究所)

  由于橡膠摩擦機制的復雜性, ISO 、A ST M 、BS 、JIS 等標準中尚沒有關于測定硫化橡膠滑動摩擦系數的篇章。本文從摩擦機制的研究出發, 探討了我國化工行標HG /T 2729-95《硫化橡膠與薄片摩擦系數的測定(滑動法) 》制訂的思路與不足之處。

關鍵詞: 橡膠摩擦, 滑動摩擦, 粘附摩擦, 滯后摩擦

引 言

橡膠摩擦是一種非常復雜的現象。對這種復雜現象的研究, 前人已經做了不少工作, 至今仍在繼續。

我們的著眼點是在研究橡膠摩擦機制的基礎上, 研究正確地測試出橡膠的滑動摩擦系數的方法, 從而為實際應用服務。

橡膠摩擦的機制

說到摩擦, 不免需要回顧一下剛性體之間滑動摩擦的情況。顯然, 眾所周知, 摩擦系數只是與接觸面之間的情況有關, 而與垂直壓力、表觀接觸面積及滑動速率的大小無關。

然而, 橡膠與剛性體發生摩擦的情況就不同了, 由于接觸面發生了彈性變形, 其摩擦現象就復雜多了, 摩擦系數就不再是個固定值, 而受到垂直壓力、滑動速率以及溫度的顯著影響。

對橡膠摩擦來說, 通常主要由以下三種摩擦組成:

a 、粘附摩擦;

b 、滯后摩擦(變形損失摩擦);

c 、氣窩摩擦(包括由特殊條件引起的其它摩擦) 。

一般來說, 前兩種摩擦機制是主要的, 見圖

(1) =F 粘附滯后

(1)

圖2 粘附摩擦機制圖1 橡膠摩擦主要的組分

粘附摩擦

一般, 當橡膠與路面接觸時, 粘附就形成

了。其滑動時, 可以設想在橡膠和路表面之間的空間里, 反復發生了粘附被破壞的現象, Bartenev 等人以分子的動態粘附—滑動模型對此進行了解釋(1) , 見圖2。

 第1卷第1期橡膠摩擦與摩擦系數的測定     ·53·

  a 、粘附發生于A 點;

b 、當彈性試樣以速度V 經過一段距離移動時, 拉伸力增加, 彈性能貯存在粘附元中。

c 、當A 點的粘附破壞時, 其貯存的能量會失去部分, 而粘附元則粘附在新的A 點。  粘附摩擦力在造成粘附破壞方面是重要的, 由于橡膠在壓力下發生彈性變形, 因此, 處于彈性體變形中的橡膠與水平路面之間的真正的接觸面積是不與垂直壓力W 成正比的。這在已經獲得的經驗公式中很容易得到證實。

A=K 1W

n

切破壞力) 隨滑動速率的增加; 而增加; 而分子化學鍵的數目(表征粘附的程度) 則隨之減少。這兩種情況是競爭發生的, 滑動速度增加到某一數值時, 作用于分子間的化學鍵力成為占優勢的一方, 而超過某一速率時, 粘附程度的減少就成為占優勢的一方了。結果, 粘附摩擦力作為滑動速率的函數有一個最大值。滯后(變形) 摩擦

當橡膠在粗糙的無規則的路面上滑動時, 橡膠的一部分就與路面的凹凸不平處接觸, 并受到反復的壓縮與復原。由于橡膠是一種粘彈性材料, 在反復的壓縮與復原期間, 其聚合物分之鏈之間、聚合物分子與填料之間產生相互作用, 從而導致了能量損耗(滯后損失) 。這種能量損耗必須由外力做的功來予以彌補, 這個外力就是滯后摩擦力。  圖3是滯后摩擦力的一種模型。從圖中, 我們可以看到與靜止位置(A ) 相比, 當橡膠開始在路面上滑動時(B ) , 在路面突出部的壓力分布的改變是不對稱的, 同時在突出部的邊緣區域產生一個滯后作用力——滯后摩擦力。這個滯后力隨滑動速度的

(2)

這里K 1是常數, n=3/4~8/9

粘附摩擦力F 粘附和摩擦系數_可以寫成:

粘附=K 2A=K 1K 2W F

n

(3)

1-n

  (這里K 2也是常數)

粘附/W=K 1K 2W _=F

n-1

=K 1K 2/W(4)

因為1-n >0, 等式(4) 說明, 當垂直壓力W 增加時, 摩擦系數_就變小了。

在粘附摩擦力中, 分子間的化學鍵力(剪

圖3 不規則路面與橡膠的相互作用在滯后摩擦中的效應

·54·  世 界 橡 膠 工 業1998 

增加而增加。當滑動速率超過某一值后, 橡膠的形變在通過這一突出部位后滯后了, 這樣在路面的下一個突出部位, 壓力分布的形狀緩慢地趨向一個對稱的形狀(接觸面積和形變程度都減小了) , 因此滯后摩擦力也減小了(C) 。結果, 滯后摩擦力像粘附摩擦力那樣, 在某一滑動速率下, 有最大值。橡膠摩擦的粘彈特性

Grosch [2]的實驗表明, 橡膠的摩擦系數_表現一種Willam s-Landel-Ferry (W LF) 類的對溫度的依賴性。這意味著就摩擦系數而言, 溫度和速度是等價的, 并且能通過W LF 轉變被相互變換。這種溫度和滑動速率轉換規律關系的有效性通常可以用聚合物材料的粘彈特性加以證明。

Moo re 曾基于橡膠的動態粘彈特性, 用下列等式表示橡膠的摩擦力:

F 粘附=K 1S(E ′/P) tg W

滯后=K 2S (P /E ) tg F W

n r

(1)

圖4 對不同摩擦表面的NBR 的摩擦系數與滑

動速率的對應曲線。

摩擦系數的測定

由于上面所述的橡膠摩擦現象的復雜性, 對它的研究直到現在仍在繼續[6]。盡管在ASTM 標準中收集了測試車輛行駛時輪胎濕摩擦力的方法。

[7,8, 9]

(5) (6)

, 但是在涉及硫化橡

這里P 為垂直壓力; S 為橡膠的剪切應力; K 1和K 2是常數; r 是小于1的常數; n 是大于1的常數; E ′是楊氏模量的彈性部分,

是損耗因子; E 是楊氏模量。tg W

從上面等式可以看出, 粘附摩擦力和滯后摩擦力, 在許多部分有重疊作用, 并且不能清楚地分開。作為粘彈材料, 當其tg W 增加時, 摩擦系數也增加了。

從Gro sch 的實驗中可發現, 對平的路面來說, 粘附摩擦是主要因素, 摩擦力的最大值出現在較低的滑動速率下。但對一個粗糙的表面來說, 摩擦力的最大值是在高速滑動時出現的(這是滯后摩擦力的峰值) , 而第二個峰(粘附摩擦力峰) 仍出現在同樣的位置(對平滑的表面時) 上(圖4) 。

  從圖4中我們可以看出, 當橡膠與粗糙表面發生摩擦時, 作為滑動速率函數的摩擦力曲線基本上有兩個峰, 分別對應于粘附摩擦和滯后摩擦力的極值

膠摩擦系數的領域中, ISO 、AS TM 、JIS 、BS 、NF 、DIN 等都沒有成熟的標準發布。隨著經濟水平的發展, 對橡膠摩擦系數的測試已提出了相應的要求。我國化工行業標準HG /

《硫化橡膠與薄片摩擦系數的測定T 2729-95

(滑動法) 》[10], 就是這樣應運而生的, 它的出現解決了目前辦公用品中傳真機、復印機等設備對其有摩擦輸送要求的橡膠配件(如送紙滾輪) 的質量的保證。在這一類的實際使用

中, 我們通常的目的不是減少摩擦力, 而是設法增加摩擦力。在這個標準中[10]根據橡膠摩擦理論, 主要控制以下四個因素:

(1) 接觸面的表面情況

與橡膠摩擦接觸的薄片(如紙張、塑料薄膜、金屬片等) 的表面粗糙度對實驗結果的影響是顯然的, 因此標準中規定:每組試片和薄片只能摩擦一次。并且規定了摩擦接觸的距離。實踐下來, 這樣的規定對試驗結果的重復性和精密度是有益的。

(2) 滑動速率

前面已說過, 粘附摩擦力在低速滑動時

 第1卷第1期橡膠摩擦與摩擦系數的測定     ·55·

出現蜂值, 而滯后摩擦力則在高速滑動時才

出現蜂值。考慮到試驗裝置的可行性, A 法規定滑動速率為150±30m m /min,B 法規定滑動速率為500±10mm /min。按照現代辦公用機器的發展趨勢其(走紙) 速率呈提高趨勢, 但仍屬粘附摩擦區, 所以試驗結果仍有參考價值。

(3) 垂直壓力

隨著垂直壓力的增加, 摩擦力變大, 但通常摩擦系數卻變小了。這是因為橡膠與剛性表面接觸的時候, 其真實的接觸面積不與垂直壓力成正比例的緣故[見等式(4) ]。標準A 法中規定垂直壓力為1. 96N , 試樣摩擦時的壓強約為0. 5kPa, 而B 法中規定垂直壓力為2. 3N, 考慮到試樣變形的影響, 其摩擦時的壓強約為61k Pa -92k Pa 。

(4) 環境溫度從前人以往的工作

[4]

然而, 當溫度低于標準實驗室溫度時, 從實驗室試驗中可觀察到, 當低于某一溫度后, 摩擦系數會隨溫度的降低而減小[2,5]。

綜合以上情況, 很明顯, 就溫度而論, 摩擦系數有一極大值。

這個極值溫度與橡膠的玻璃化轉變溫度Tg 有關。Tg 高, 此極值溫度也高。這是因為具有較高Tg 的橡膠, 當溫度下降時, 它們會迅速地變硬, 從而使實際接觸面積變小。

因此, 控制試驗溫度是很必要的, 標準[10]中取環境溫度為23°±2°, 相對濕度為60%~70%。

在主要試驗的參數方面, 標準的A 法等效采用了AS TM D 1894-87《塑料薄膜和塑料薄片的靜摩擦系數和動摩擦的試驗方法》, 而B 法則是參考了美國施樂復印機公司的企業標準。試驗時還要求測試面保持水平, 整個牽引裝置盡量減少本身的摩擦損耗。

經過一段實踐及對橡膠摩擦機制的研究, 從現在的眼光來看, 標準中有些方面尚可進一步完善。

1、由于所參照的美國ASTM 標準是針對塑料薄片和塑料薄膜的, 這些都是塑料材料, 其垂直壓力和滑動速率的變化對摩擦系數的影響不大, 因此可以只規定一種垂直壓力和滑動速率。而橡膠則不然, 所測定的摩擦系數對垂直壓力及滑動速率的變化非常敏感。為了盡量能模擬實際情況, 建議不必規定死一種垂直壓力和滑動速率, 應使這兩個參數盡可能地模擬實際情況, 以期得出較有指導意義的試驗結果。

2、在一般實驗室許可的滑動速率范圍內, (如100mm /min~1000mm /min), 顯然

[10]

來看, 在比標準實

驗室溫度稍高些的區域里, 由于道路和空氣溫度上升, 摩擦系數通常稍稍降低(圖5)

圖5 摩擦力隨溫度變化的曲線(用袖珍制動試

驗機測量) [4]

粘附摩擦力是主要的因素, 因此滑動速率越快, 所測出的摩擦系數越小, 這種趨向最好能予以說明。

3、由于A 法與B 法的參數完全不同, 因此這兩種方法是完全不等效的。這一點最

(  輪胎的摩擦系數夏天比冬天低, 這是因為由于橡膠溫度上升, 橡膠分子由于熱運動而變得更易于移動, 從而減少了滯后損失, 也

·36·

趣:這是一項專利申請

  世 界 橡 膠 工 業

[53,54]

1998 

, 該發明是用一

種礦質化學營養細菌的含水懸濁液只對粉末狀聚合物的表面進行侵蝕, 于是在隨后和生膠混煉時可溶性的聚合物分子鏈就會容易地擴散開來, 在硫化期間就又有可能重新鍵合。

的使用壽命, 因此我們現在便完全可以絲毫不費腦筋地把這些礦物資源中的90%直接用來進行能量轉換; 那么我們就會覺得, 這實在是一種合乎邏輯的做法了。

附錄1 世界合成橡膠耗用量分布

制 品 名 稱

份額%[1**********]

3 結  論

我們這份報告力圖對聚合物回收利用問

題的各種見解和途徑作一詳細的報導。顯然, 其中許多方法是同塑料回收利用的方法相類似的, 但是畢竟有所不同。過去曾經嘗試推行過許多處理廢橡膠的工藝方法, 但卻都沒有獲得具有工業價值的經濟效益, 因此現在有人就懷疑是否已經到了山窮水盡的地步, 在這方面似乎已經無法再進行新的發明創造了。首先, 商業上的變化和價格上的變化會很快改變這種局面的, 同時我們也應時刻牢記, 包括打粉在內的一切回收利用的工藝方法都是要承受高額成本負擔的。所以, 在目前以及不遠的將來都應該逐步地推廣那種把廢橡膠轉化為能量的潔凈的工藝方法。只要我們考慮到如下的事實:這些聚合物, 作為用礦物資源制成的實用材料, 已經結束了其最重要

[5]

輪胎

汽車機械零部件非汽車的機械零部件塑料改性用料鞋類建筑電線包復膠粘劑其它

  注:1990年總耗用量710萬噸

參考文獻

1.

H .

Schnecko , Kantsch.

Gum mi Kunstst. 47,

Jahrg ang , N r . 12/94,885-890.

2. H . Nishimura , Kautsch . Gummi K unstst . 46(1993) 989.

3. F. G. Smith , ACS Rubber Divisio n, I RC-meet-ing , O rlando , Fla , Oct . 26-28, 1993.

(上接第55頁)

好在標準中明確表明, 從而有利于使用者正確選擇、理解、執行標準。

lishikg , T tokyo , 1987

4. Y. Sakai, 《Jidosha Gijutsu 》21, 1967, P6405. S. Ka wakami et al. , 《Nippon Gomu Kyo kaishi 》, 61, 1988, P 716

6. R. Chhar a 《N ippon Go mu K yo kaishi 》N o. 9, 1995, P5877. AS TM F 4038. AS TM F 4089. AS TM F 424

10. HG /T2729-95《硫化橡膠與薄片摩擦系數的測

定(滑動法) 》

1. D . F . M oo r e 《The frictio n and lubricatio n o f elas-to mer s 》, 19722.

K. A.

Gr osh, 《Rubbe r Chem. T echno l. 》37,

1964, P386

3. Y . Sakai , 《Ty re Techno log y 》G rand Prix Pub-

2014年我國橡膠和輪胎行業所遭遇的貿易摩擦

發起國家

涉案產品

事件進展

美國

美非公路用輪胎和橡膠磁鐵

美國政府于2008年開始對從中國進口的非公路用輪胎產品征收“雙反”關稅,反傾銷稅率為零至210.48%,反補貼稅率為2.45%至14%。2013年8月,美國商務部宣布對此進行第一輪日落復審,美國國際貿易委員會也于2013年11月同意對此作出快速復審。

美國國際貿易委員會在2014年1月6日作出日落復審裁定,決定繼續對中國輸美非公路用輪胎和橡膠磁鐵征收反傾銷和反補貼的“雙反”關稅。

工程機械輪胎

2012年8月1日,美國商務部對華新充氣工程機械輪胎(新充氣非公路用輪胎)進行反補貼日落復審立案調查,調查期為2011年11月1日~2012年10月31日。

2013年12月20日,美國商務部對華新充氣工程機械輪胎(新充氣非公路用輪胎)作出反補貼快速日落復審終裁。

2014年1月14日,美國商務部對華新充氣工程機械輪胎(新充氣非公路用輪胎)作出反傾銷日落復審終裁:傾銷幅度5.1-210.8%

2014年4月17日,美國商務部對華新充氣工程機械輪胎(新充氣非公路用輪胎)作出情勢變遷復審初裁:山東玲瓏集團(Shandong Linglong Tyre Co., Ltd.)是招遠利奧橡膠制品有限公司(Zhaoyuan Leo Rubber Co. Ltd.) 的權利義務繼承者,因此決定對山東玲瓏集團(Shandong Linglong Tyre Co., Ltd.)征收9.48%的反傾銷稅率。

2013年10月30日,應山東玲瓏集團(Shandong Linglong Tyre Co., Ltd.)的申請,美國商務部對華新充氣工程機械輪胎(新充氣非公路用輪胎)進行反傾銷情勢變遷復審立案調查,涉案海關編碼為40112010.25、40112010.35。

華乘用車及輕型卡車輪胎

2014年6月3日,美國對華乘用車及輕型卡車輪胎企業開展“雙反”調查,并于7月15日正式立案。

8月14日,美國商務部選定山東永盛橡膠集團有限公司和福建佳通輪胎有限公司為反補貼強制應訴企業后,8月27日,其又確定永盛橡膠和佳通輪胎(含關聯企業)作為反傾銷強制應訴企業。

10月8日外界傳來消息,美國選定的反補貼和反傾銷強制應訴企業——山東永盛橡膠集團有限公司已經在10月7日正式退出應訴行列。而同期被選定的佳通輪胎相關公司應訴席位仍然保留。

10月8日,美國又宣布增補兩家中國企業進行強制應訴,其中,青島賽輪輪胎被選定為反傾銷強制應訴企業,另一家山東輪胎企業固鉑成山則需著手反補貼應訴。

10月9日,美國商務部國際貿易局推遲了對中國輪胎反傾銷調查時間,初步決定新的截止日期為2015年1月20日。

11月25日,美國商務部24日公布初步調查結果,稱中國制造的乘用車和輕卡輪胎得到補貼,應被處征收懲罰性關稅,征稅稅率為17.7-81.3%不等。

12月12日,美國商務部初步認定中國出口至美國的乘用車輪胎和輕型卡車輪胎獲得政府超額補貼,補貼幅度為12.5%至81.29%.美國要求發展中國家其補貼幅度不超過2%、發達國家其補貼幅度不超過1%。

阿根廷

硫化橡膠傳送帶

2014年1月,阿根廷經濟和公共財政部外貿國務秘書處照會我處,通報阿方對原產于中國的硫化橡膠傳送帶(寬度大于或等于300毫米、用紡織材料加固)反傾銷調查取證階段已結束,并決定采取征收178%的反傾銷稅(從價稅)的最終措施。該措施有效期5年,于2013年12月27日起生效。

自行車輪胎

2014年9月22日,阿根廷經濟與公共財政部貿易國務秘書處外貿副國務秘書處照會我處,通告阿方根據該部2014年9月18日第688號決議,對原產于中國、泰國和印度尼西亞的自行車橡膠輪胎啟動反傾銷復審調查。

根據阿方規定,應自收到照會之日起30天內將填好的問卷送交至阿根廷經濟與公共財政部貿易國務秘書處外貿副國務秘書處對外貿易管理司不公平競爭處,相關證明材料最遲于2014年11月20日前提交該會。

2015年1月6日,阿根廷經濟與公共財政部貿易國務秘書處外貿副國務秘書處照會中國駐阿根廷經商參贊處,通告阿方對原產于中國、泰國和印度尼西亞的自行車橡膠輪胎復審調查的取證階段已結束,涉案企業可查閱調查文件。

巴西

輪胎

巴西政府2014年1月16日宣布,為保護當地輪胎業免受不正當競爭損害,從即日起對從韓國、泰國、中國臺灣和烏克蘭進口的輪胎實施反傾銷措施。

反傾銷措施已獲巴西外貿委員會批準。該委員會指責從這些國家和地區進口的輪胎在巴西的售價比原產地還要低,給本土輪胎業造成了損害。

在巴西全國輪胎工業協會的請求下,巴西工貿部于2011年12月開始反傾銷調查。經過兩年多的調查,工貿部最終認定傾銷事實成立。

自行車輪胎

巴西外貿委員會2014年2月18日發布第5號令,決定對進口自中國的自行車輪胎(pneus novos de borracha para bicicleta)征收0.28-3.85美元/公斤的反傾銷稅,征稅期限5年,涉案產品南共市稅號為4011.50.00。

白炭黑

2014年5月,巴西對進口自中國的沉淀法二氧化硅(白炭黑)反傾銷調查塵埃落定,巴方決定對進口自中國的沉淀法二氧化硅 (涉案南共市稅號:2811.22.10)征收反傾銷稅,裁定63.39美元/噸、256.09美元/噸、594.41美元/噸三檔稅率,征稅期限5年,至2019年4月24日終止,其中,確成硅化學股份有限公司是業內唯一一家獲得最低稅率的企業。

2012年10月26日,巴西發展、工業和外貿部發布公告,決定對進口自中國的二氧化硅沉淀物(Dióxido de silício precipitado)啟動反傾銷調查,涉案產品南共市稅號:2811.22.10。

貨車輪胎

2014年7月,巴西發展、工業和外貿部近日發布公告,對原產中國的貨車輪胎(4011.2090)啟動反傾銷復審調查。

印度

橡膠助劑

2013年4月,印度對原產于中國和韓國的橡膠助劑進行反傾銷日落復審立案調查;2014年4月,印度對此案作出肯定性終裁。2014年7月24日,印度消費稅和海關中央委員會發布公告稱,接受印度商工部于2014年4月29日對原產于中國、韓國橡膠助劑的反傾銷終裁,決定對自中國和韓國進口的涉案產品繼續征收為期5年的反傾銷稅,該措施自本公告發布之日起正式實施。

涉案產品海關編碼為2902、2907、2909、2917、2921、2925、2930、2933、2934、2935、2942、3811、3812、3815。

炭黑

2008年12月,印度對原產于中國、俄羅斯和泰國的炭黑進行反傾銷立案調查;2009年12月,印度對此案作出肯定性終裁。

2014年7月15日,應飛利浦炭黑有限公司(Phillips Carbon Black Limited)和Hi-Tech Carbon的申請,印度對原產于中國、俄羅斯和泰國的炭黑進行反傾銷日落復審立案調查。涉案產品海關編碼為28030010。

埃及

輪胎

2014年3月4日,埃及工業與外貿部發布公告,對自中國和印度進口的卡車和大客車輪胎反傾銷日落復審案做出終裁,我出口企業將被延長征收5年反傾銷稅,稅率為3.8%-60%。

俄羅斯

卡車胎

歐亞經濟委員會2014年9月10日宣布,它已開始針對從中國進口的貨車、公共汽車、無軌電車和拖車的輪胎展開反傾銷調查。提出相關請求的是白俄羅斯輪胎股份有限公司、俄羅斯韃靼石油公司位于下卡姆斯克的3家輪胎制造企業、俄羅斯科迪安特公司下屬的鄂木斯克和雅羅斯拉夫爾兩家輪胎廠。

據悉,2011-2013年,俄白哈關稅同盟國家的貨車輪胎進口量增長29.8%,其中從中國的購買量增幅高達36.3%。2013年,中國制造的輪胎占上述國家進口輪胎總額的64%。據科迪安特公司統計,去年俄進口的所有輪胎中,有24%來自中國。

摩擦系數

剎車片摩擦系數高低對剎車的影響?

剎車片的摩擦系數過高或過低都會影響汽車的剎車性能。尤其是汽車在高速行駛中需緊急剎車時,摩擦系數過低就會出現剎車不靈敏,而摩擦系數過高就會出現輪胎抱死現象,進而造成車輛甩尾和打滑,對行車安全構成嚴重威脅。按照國家標準,剎車片的適宜工作溫度為100~350℃。但許多劣質剎車片在溫度達到250℃時,其摩擦系數就會急劇下降,而此時剎車就會完全失靈。一般來說,按照SAE 標準,剎車片生產廠商都會選用FF 級額定系數,即摩擦額定系數0.35~0.45。

剎車片的壽命與硬度的關系是怎樣的?

剎車片的壽命與表面硬度并沒有一定的關系。但如果表面硬度高時,剎車片與剎車盤的實際接觸面積小,往往會影響使用壽命。而影響剎車片壽命的主要因素包括硬度、強度、摩擦材料的磨損性等。一般情況下,前剎車片的壽命為3萬km ,后剎車片的使用壽命為12萬km 。

剎車時為什么會產生抖動現象?

往往是由于剎車片或剎車盤的變形造成的,這與剎車片和剎車盤的材質、加工精度及使用受熱變形有關,其主要原因有剎車盤厚薄不勻、剎車鼓的圓度差、剎車片的不均勻磨損,以及熱變形和熱斑等。

除此之外,剎車卡鉗的變形或安裝不當,以及剎車片的摩擦系數不穩定也會引起剎車時抖動。另外,如果剎車片在剎車時產生的振動頻率與懸掛系統產生共振時,也會產生抖動現象。

涉水后對剎車性能的影響?

由于涉水后剎車片/蹄與剎車盤/鼓之間有一層水膜,減小了摩擦力,會影響剎車效果,而且剎車鼓內的水也不容易散出。

對于盤式制動器來說,這種涉水對于剎車效果帶來的影響會低一些,因為盤式制動器的剎車片接觸面積小,而且是暴露在外,不會存留水滴。在車輪轉動時由于離心力的作用,剎車盤片上的水滴會很快散失,只要涉水后猛踩幾腳剎車就會去除殘留的水層。

但對于鼓式制動器來說,在涉水后必須要邊走邊踩剎車,即邊踩油門邊踩剎車,連續幾次后可將剎車蹄與剎車鼓之間的水份蒸發掉,進而恢復剎車效果。

為什么剎車時會產生噪聲?

剎車時噪聲的產生主要是由于懸掛系統相關部件的共振或相互干涉引起的。但也存在由于剎車盤的材料使用不當或變形,剎車片的硬度、孔隙率、摩擦特性和壓縮特性不合格,剎車片和剎車盤受潮生銹(只需剎車幾次即可恢復),剎車片配方中的金屬絲太硬,剎車片磨損程度報警,以及機械式剎車片刮盤等原因引起的噪聲或尖叫。

為什么新裝的剎車片有剎車偏軟的現象?

在更換新的剎車片后可能會出現剎車偏軟的現象,其可能有原因有:剎車片安裝不符標準,剎車盤表面有污染而未清潔,剎車管路存在故障或制動液不足,剎車液壓缸內排氣不徹底,剎車盤過度磨損且表面不平整,以及剎車片質量不合格。

為什么會出現剎車遲滯現象?

出現剎車遲滯的現象,可能原因有:制動器回位彈簧失靈,剎車片與剎車盤間隙不當或裝配尺寸過緊,剎車片熱膨脹性能不合格,以及駐車剎車回位不良。

剎車時冒煙是為什么?

剎車片中含有20%左右的有機物,溫度過高時會發生分解并冒煙,并在剎車片表面形成一層油狀物質,影響剎車效果。而發生這種現象可能的原因有:在下坡時頻繁剎車,引起溫度過高而冒煙;剎車片的配方中有機物含量不合格,超標。

剎車片的背板為何會脫落?

剎車片的背板脫落有兩種情況,一是背板與摩擦材料之間產生裂紋;二是摩擦材料自身產生裂紋。而可能的原因有:背板的前期處理工藝差,摩擦材料的穩定性差,壓制工藝不合格,粘合劑質量差,使用溫度過高,不正確的安裝、撞擊和敲打。

剎車片內槽的作用?

剎車片內槽的作用有排放氣體,降低噪音并改變產品固有頻率,排出磨屑,增強摩擦材料與背板的粘合程度。

摩擦系數

摩擦系數

摩擦系數

用石墨、二硫化鉬或粘結劑粘結的固體潤滑材料0.06~0.2

 -

低效潤滑

0.3~0.5水、汽油、非潮濕性液體潤滑的金屬一般潤滑

≤0.15~0.3

精制礦物油、濕潤性液體潤滑和有污染邊界潤的金屬表面

高效潤滑:

 

帶有油性添加劑的礦物油、脂、良好的合成油潤滑的:

金屬—金屬、金屬—非金屬 0.05~0.1 鋼—鋼、鋼—尼龍 非金屬—非金屬

0.1~0.1

尼龍—尼龍

動壓潤滑全液體潤滑油膜(速度v>3m/min)0.001~0.01 -

靜壓潤滑

全液體潤滑油膜≤0.001

 -

2.常用材料的摩擦系數

摩擦系數

摩擦系數

摩擦副材料

摩擦副材料

無潤滑

有潤滑無潤滑

有潤滑

0.15(靜) 0.1~0.12(靜) 0.10.05~0.1未淬火T8鋼0.18

0.03

軟鋼0.20.1~0.2淬火T8鋼0.170.02未淬火T8鋼

0.150.03黃銅

0.27

0.02

鑄鐵

0.2~0.3(靜)

0.16~0.180.05~0.15青銅

0.22

-黃銅0.190.03

鋼0.30.02

青銅

0.1~0.15(靜) 0.15~0.180.07夾布膠木0.26-

鋁0.170.02夾布膠木0.34-軸承合金

0.2

0.04

鋼紙

0.32

-

夾布膠木0.22-硅鋁樹脂0.28-鋼紙0.22-合金

硬橡膠0.25-冰0.027(靜) 0.014-石板0.26-粉末冶金0.35~0.55(靜)-

絕緣物0.26-聚四氟乙烯0.1(靜) 0.05聚四氟乙烯

0.04(靜) -

0.04

聚全氟乙丙0.25(靜) 聚三氟氯乙0.43(靜) 烯

0.18烯

-

0.32

聚偏二氟乙0.33(靜) 低密度聚乙0.33(靜) 烯

0.25烯

-

0.33

聚三氟氯乙0.45(靜) 高密度聚乙0.12(靜)

-

0.33工程 烯

0.11低密度聚乙0.27(靜) 塑料

聚氯乙烯0.5(靜) -

0.260.4

高密度聚乙0.18(靜) 聚偏二氯乙0.9(靜) 烯

0.08-0.12烯

-

0.52

聚氯乙烯

0.45(靜) 聚苯二甲酸0.27(靜) 0.4

乙二醇酯

-

0.20

聚偏二氯乙0.68(靜) 聚酰胺(尼0.42(靜) 烯

0.45龍66)

-

0.35

聚苯二甲酸0.29(靜) 乙二醇酯

尼龍尼龍0.15~0.25(靜)-

0.28

聚酰胺(尼聚四

0.37(靜) 龍66)

氟乙聚四氟乙烯0.04(靜)-

0.34

鑄鐵0.2(靜)

0.180.05~0.15橡膠橡膠0.5(靜)-

軟鋼

青銅

0.2(靜)

0.18

0.07~0.15

金屬0.3~0.4(靜)-

石 

 

聚甲醛

0.46

0.016

0.5(干) 0.3(濕)-

聚碳酸脂0.30.03雪橇雪0.08(靜) 0.06-

尼龍9(加3%MoS2)

0.570.02石墨軟鋼0.21

-

尼龍9(加30%0.3~0.5(靜)

玻璃纖維)0.48

0.023

0.11(-40℃) -

45#

0.025(0℃)

淬火尼龍1010(加鋼

30%玻璃纖0.039

-鐵

0.027

-維)尼龍1010(加40%玻璃纖0.07-

紅寶紅寶石0.16-

維)石

氯化聚醚0.350.034淬硬鋼0.25-

ABS 0.35~0.460.018石棉基材鋼或鑄鐵

0.25~0.40.08~0.12

玻璃

0.7

-料

0.3~0.50.12~0.15鑄鐵

0.15~0.16(靜) 鋼或鑄鐵0.150.07~0.12

皮革

金屬

0.4~0.6(靜)-

0.28(靜) 0.16(靜) 0.15~0.210.07~0.15木料0.4~0.5(靜) 鑄鐵

青銅-

0.03~0.05

皮革0.55 0.15 0.280.12硬木0.2~0.350.12~0.16

橡膠0.80.5軟木

0.3~0.50.15~0.25鋼或鑄鐵

0.2

-

鋼紙

0.3~0.5

0.12~0.17

未淬火的T80.150.03毛粘0.220.18

摩擦系數

0.4~0.6(靜)0.2

淬火的T8鋼

0.15

0.03

木材

(濕) 0.1(靜) 0.2~0.5

0.07~0.1

黃銅

0.17

0.02

木材

0.4(靜)-

鋼0.30.02金屬0.6(干) 0.2(濕)-

木材0.5~0.8(靜) 黃銅

未淬火T8鋼0.190.03麻繩0.5-

淬火T8鋼0.140.02毛織品毛織品0.44-硬橡膠0.25-磚磚0.6~0.7-玻璃0.25-玻璃玻璃0.7-夾布膠木0.23-水晶水晶0.9-鋼紙0.24-----樹脂0.21-----青銅

硬橡膠0.36-----石板0.33-----絕緣物

0.26

-

-

-

-

-

3.自潤滑材料的摩擦系數

材料

密度 摩擦系數

配方質量百分比

(kg/ 硬度 抗壓 (HB)強度 粘滑試驗環塊試驗

備注

m 3) (MPa)LY12LY12滲碳鋼Ag

[1**********]60.66靜0.63粘著0.58~0.6590+[1**********]0.18靜0.170.12~0.150.25~0.3780+20

9400221100.16靜0.160.12~0.140.25~0.26Ag+WSe2

70+[1**********].16靜0.150.14~0.170.19~0.2560+40

9100

19

45

0.15靜

0.14

0.15~0.17

0.33~0.38

摩擦系數

95+[1**********].19靜0.130.12~0.160.23~0.34燒結溫 度: 90+10

8500242290.13靜0.140.10~0.130.17~0.23600℃。Ag+MoS2

80+[1**********]0.14靜0.140.13~0.140.25~0.31粘滑試 70+[1**********].14靜0.130.13~0.140.22~0.25驗中, 60+[1**********].12靜0.110.14~0.160.18~0.22圓頭為62+29+9+08500

58

>386

0.57靜

0.55

粘著

0.48~0.49

LY12( 59+27.5 鋁),載

+8.5+5

7800502870.38靜0.330.15~0.200.21~0.34

荷4.8N, Ag+Cu+ 速度8

Zn+MoS55.8+26.1 2

+8.1+[1**********]0.32靜0.300.11~0.160.21~0.29

mm/min.

52.7+24.6 環塊試

1.7+15

7400421940.27靜0.240.14~0.160.21~0.20

驗中, Cu

[1**********]60.46靜0.44粘著0.72~0.77總載荷 90+[1**********]0.31靜0.290.12~0.150.14~0.3198N, 速度7.8

80+20

7500351960.28靜0.260.11~0.130.10~0.31m/min, Cu+WSe2

75+[1**********]0.25靜0.230.14~0.170.15~0.2815min停 65+[1**********]0.24靜0.210.12~0.150.26~0.29止試驗。

60+[1**********].21靜0.200.12~0.130.19~0.2690+10

6900381570.37靜0.330.11~0.140.19~0.21Cu+MoS2

80+[1**********]0.30靜0.250.11~0.130.13~0.2870+[1**********].19靜0.170.13~0.150.15~0.2290+10

6000211190.15靜0.15粘著0.22~0.23Cu+石墨

80+[1**********].17靜0.170.17~0.180.23~0.2670+[1**********].17靜0.170.19~0.210.23~0.26

90+10

4700401870.18靜0.170.14~0.15-燒結溫度Fe+石墨

80+[1**********].15靜0.150.18~0.20-900℃。試70+30

3900

16

52

0.13靜

0.13

0.20~0.21

-

驗條件同上

4.密封材料的摩擦系數

摩擦系數

潤滑劑

密封材料

粘度ν50 (mm2/s)

30

鞣制皮革

60

鉻鞣皮革

3030

氯丁橡膠

6013030

特殊橡膠

60

-0.02

--抗氧劑抗氧劑-10%菜子油抗氧劑

0.060.130.020.010.010.03

0.060.060.07-0.060.06

添加劑抗氧劑

18℃

潤滑充分0.09

摩擦系數(與45鋼套)

100℃

潤滑充分0.16--0.12--0.160.15

潤滑不足0.08-----0.17-

潤滑不足0.06

5.真空中材料的摩擦系數

摩擦系數

摩擦副材料

空氣中

Ni Fe Ni Cu Cu Ni

0.450.510.210.340.230.44

真空中1.50.751.360.410.90.43

 

摩擦副材料

載荷(N)

摩擦系數空氣中0.780.590.310.390.580.82

真空中1.570.590.70.61.12.94

Cu Cu W W Ta Ta

 

Al

  

黃銅

   

鈹青銅不銹鋼

鈹青銅不銹鋼黃銅Al

3060326432-

6.低溫下材料的摩擦系數

摩擦系數

 

摩擦副材料

摩擦系數

摩擦副材料

摩擦系數

液氮

液氮中

液氫中

石墨+金屬氟化

物0.180.22 Al Al 0.718

石墨+酚0.040.06 Ti Ti 0.692

石墨(15%)+F4

不銹鋼

(85%)0.09

0.16

 

W

W

1.006

石墨(5)+尼龍

(95%)0.060.15 Fe Fe 0.841

Al 0.853- Ni Ni 0.879Ti

0.734

-

 

Mo

Mo

0.831W 1.068- 聚苯乙烯

0.33~0.35Fe 1.023- 聚氯乙烯

0.20~0.22Co

0.31~38CrMoAlA 0.537- 夾布膠木

0.34(氮化)

Ni 1.037- F445#鋼

0.09~0.10Nb 1.016- 樺木

0.32~0.38Mo 0.879- 硬橡膠

0.30~0.4838CrMoAlA 0.897- 石墨

0.68~

0.72

7.滾動摩擦系數

滾動摩擦系

滾輪材料滾道材料

滾動摩擦系數

(cm)

滾輪材料滾道材料

數 (無量綱)

鋼0.02-0.04

 

硬鋼0.00002木

0.15-0.25

0.00004-鋼

 

軟鋼

0.0001碎石路0.12-0.5 

黃銅0.000045軟土路

7.5-12.5鋼球

 銅0.00012(d=1.6mm)

淬火鋼淬火鋼0.01 鋁0.001鑄鐵鑄鐵0.05 錫0.0012木材

鋼0.03-0.04 鉛0.0014優質路

0.05-0.055玻璃0.000014

充氣輪胎

 泥土路0.1-0.15 --優質路

0.1---實心橡膠輪胎

 泥土路

0.22-0.28 --鐵梨木

0.05 ---柞木

榆木

0.08

 

--

-

滾動軸承的摩擦系數

軸承類別

摩擦系數軸承類別摩擦系數徑向載荷

0.002

短圓柱滾子軸承

0.002

單列向心球軸承

軸向載荷0.004 長圓柱滾子或螺旋滾子軸承

0.006徑向載荷

0.003

單列角接觸球軸承

 滾針軸承0.008軸向載荷0.005 推力軸承0.003徑向載荷

0.008圓錐滾子軸承

 雙列向心球面球軸承0.0015軸向載荷

0.02 雙列向心球面滾子軸承

0.004軋輥用圓錐滾動軸承

-0.002-0.005 

-

-

摩擦系數

用石墨、二硫化鉬或粘結劑粘結的固體潤滑材料0.06~0.2

 -

低效潤滑

0.3~0.5水、汽油、非潮濕性液體潤滑的金屬一般潤滑

≤0.15~0.3

精制礦物油、濕潤性液體潤滑和有污染邊界潤的金屬表面

高效潤滑:

 

帶有油性添加劑的礦物油、脂、良好的合成油潤滑的:

金屬—金屬、金屬—非金屬 0.05~0.1 鋼—鋼、鋼—尼龍 非金屬—非金屬

0.1~0.1

尼龍—尼龍

動壓潤滑全液體潤滑油膜(速度v>3m/min)0.001~0.01 -

靜壓潤滑

全液體潤滑油膜≤0.001

 -

2.常用材料的摩擦系數

摩擦系數

摩擦系數

摩擦副材料

摩擦副材料

無潤滑

有潤滑無潤滑

有潤滑

0.15(靜) 0.1~0.12(靜) 0.10.05~0.1未淬火T8鋼0.18

0.03

軟鋼0.20.1~0.2淬火T8鋼0.170.02未淬火T8鋼

0.150.03黃銅

0.27

0.02

鑄鐵

0.2~0.3(靜)

0.16~0.180.05~0.15青銅

0.22

-黃銅0.190.03

鋼0.30.02

青銅

0.1~0.15(靜) 0.15~0.180.07夾布膠木0.26-

鋁0.170.02夾布膠木0.34-軸承合金

0.2

0.04

鋼紙

0.32

-

夾布膠木0.22-硅鋁樹脂0.28-鋼紙0.22-合金

硬橡膠0.25-冰0.027(靜) 0.014-石板0.26-粉末冶金0.35~0.55(靜)-

絕緣物0.26-聚四氟乙烯0.1(靜) 0.05聚四氟乙烯

0.04(靜) -

0.04

聚全氟乙丙0.25(靜) 聚三氟氯乙0.43(靜) 烯

0.18烯

-

0.32

聚偏二氟乙0.33(靜) 低密度聚乙0.33(靜) 烯

0.25烯

-

0.33

聚三氟氯乙0.45(靜) 高密度聚乙0.12(靜)

-

0.33工程 烯

0.11低密度聚乙0.27(靜) 塑料

聚氯乙烯0.5(靜) -

0.260.4

高密度聚乙0.18(靜) 聚偏二氯乙0.9(靜) 烯

0.08-0.12烯

-

0.52

聚氯乙烯

0.45(靜) 聚苯二甲酸0.27(靜) 0.4

乙二醇酯

-

0.20

聚偏二氯乙0.68(靜) 聚酰胺(尼0.42(靜) 烯

0.45龍66)

-

0.35

聚苯二甲酸0.29(靜) 乙二醇酯

尼龍尼龍0.15~0.25(靜)-

0.28

聚酰胺(尼聚四

0.37(靜) 龍66)

氟乙聚四氟乙烯0.04(靜)-

0.34

鑄鐵0.2(靜)

0.180.05~0.15橡膠橡膠0.5(靜)-

軟鋼

青銅

0.2(靜)

0.18

0.07~0.15

金屬0.3~0.4(靜)-

石 

 

聚甲醛

0.46

0.016

0.5(干) 0.3(濕)-

聚碳酸脂0.30.03雪橇雪0.08(靜) 0.06-

尼龍9(加3%MoS2)

0.570.02石墨軟鋼0.21

-

尼龍9(加30%0.3~0.5(靜)

玻璃纖維)0.48

0.023

0.11(-40℃) -

45#

0.025(0℃)

淬火尼龍1010(加鋼

30%玻璃纖0.039

-鐵

0.027

-維)尼龍1010(加40%玻璃纖0.07-

紅寶紅寶石0.16-

維)石

氯化聚醚0.350.034淬硬鋼0.25-

ABS 0.35~0.460.018石棉基材鋼或鑄鐵

0.25~0.40.08~0.12

玻璃

0.7

-料

0.3~0.50.12~0.15鑄鐵

0.15~0.16(靜) 鋼或鑄鐵0.150.07~0.12

皮革

金屬

0.4~0.6(靜)-

0.28(靜) 0.16(靜) 0.15~0.210.07~0.15木料0.4~0.5(靜) 鑄鐵

青銅-

0.03~0.05

皮革0.55 0.15 0.280.12硬木0.2~0.350.12~0.16

橡膠0.80.5軟木

0.3~0.50.15~0.25鋼或鑄鐵

0.2

-

鋼紙

0.3~0.5

0.12~0.17

未淬火的T80.150.03毛粘0.220.18

摩擦系數

0.4~0.6(靜)0.2

淬火的T8鋼

0.15

0.03

木材

(濕) 0.1(靜) 0.2~0.5

0.07~0.1

黃銅

0.17

0.02

木材

0.4(靜)-

鋼0.30.02金屬0.6(干) 0.2(濕)-

木材0.5~0.8(靜) 黃銅

未淬火T8鋼0.190.03麻繩0.5-

淬火T8鋼0.140.02毛織品毛織品0.44-硬橡膠0.25-磚磚0.6~0.7-玻璃0.25-玻璃玻璃0.7-夾布膠木0.23-水晶水晶0.9-鋼紙0.24-----樹脂0.21-----青銅

硬橡膠0.36-----石板0.33-----絕緣物

0.26

-

-

-

-

-

3.自潤滑材料的摩擦系數

材料

密度 摩擦系數

配方質量百分比

(kg/ 硬度 抗壓 (HB)強度 粘滑試驗環塊試驗

備注

m 3) (MPa)LY12LY12滲碳鋼Ag

[1**********]60.66靜0.63粘著0.58~0.6590+[1**********]0.18靜0.170.12~0.150.25~0.3780+20

9400221100.16靜0.160.12~0.140.25~0.26Ag+WSe2

70+[1**********].16靜0.150.14~0.170.19~0.2560+40

9100

19

45

0.15靜

0.14

0.15~0.17

0.33~0.38

摩擦系數

95+[1**********].19靜0.130.12~0.160.23~0.34燒結溫 度: 90+10

8500242290.13靜0.140.10~0.130.17~0.23600℃。Ag+MoS2

80+[1**********]0.14靜0.140.13~0.140.25~0.31粘滑試 70+[1**********].14靜0.130.13~0.140.22~0.25驗中, 60+[1**********].12靜0.110.14~0.160.18~0.22圓頭為62+29+9+08500

58

>386

0.57靜

0.55

粘著

0.48~0.49

LY12( 59+27.5 鋁),載

+8.5+5

7800502870.38靜0.330.15~0.200.21~0.34

荷4.8N, Ag+Cu+ 速度8

Zn+MoS55.8+26.1 2

+8.1+[1**********]0.32靜0.300.11~0.160.21~0.29

mm/min.

52.7+24.6 環塊試

1.7+15

7400421940.27靜0.240.14~0.160.21~0.20

驗中, Cu

[1**********]60.46靜0.44粘著0.72~0.77總載荷 90+[1**********]0.31靜0.290.12~0.150.14~0.3198N, 速度7.8

80+20

7500351960.28靜0.260.11~0.130.10~0.31m/min, Cu+WSe2

75+[1**********]0.25靜0.230.14~0.170.15~0.2815min停 65+[1**********]0.24靜0.210.12~0.150.26~0.29止試驗。

60+[1**********].21靜0.200.12~0.130.19~0.2690+10

6900381570.37靜0.330.11~0.140.19~0.21Cu+MoS2

80+[1**********]0.30靜0.250.11~0.130.13~0.2870+[1**********].19靜0.170.13~0.150.15~0.2290+10

6000211190.15靜0.15粘著0.22~0.23Cu+石墨

80+[1**********].17靜0.170.17~0.180.23~0.2670+[1**********].17靜0.170.19~0.210.23~0.26

90+10

4700401870.18靜0.170.14~0.15-燒結溫度Fe+石墨

80+[1**********].15靜0.150.18~0.20-900℃。試70+30

3900

16

52

0.13靜

0.13

0.20~0.21

-

驗條件同上

4.密封材料的摩擦系數

摩擦系數

潤滑劑

密封材料

粘度ν50 (mm2/s)

30

鞣制皮革

60

鉻鞣皮革

3030

氯丁橡膠

6013030

特殊橡膠

60

-0.02

--抗氧劑抗氧劑-10%菜子油抗氧劑

0.060.130.020.010.010.03

0.060.060.07-0.060.06

添加劑抗氧劑

18℃

潤滑充分0.09

摩擦系數(與45鋼套)

100℃

潤滑充分0.16--0.12--0.160.15

潤滑不足0.08-----0.17-

潤滑不足0.06

5.真空中材料的摩擦系數

摩擦系數

摩擦副材料

空氣中

Ni Fe Ni Cu Cu Ni

0.450.510.210.340.230.44

真空中1.50.751.360.410.90.43

 

摩擦副材料

載荷(N)

摩擦系數空氣中0.780.590.310.390.580.82

真空中1.570.590.70.61.12.94

Cu Cu W W Ta Ta

 

Al

  

黃銅

   

鈹青銅不銹鋼

鈹青銅不銹鋼黃銅Al

3060326432-

6.低溫下材料的摩擦系數

摩擦系數

 

摩擦副材料

摩擦系數

摩擦副材料

摩擦系數

液氮

液氮中

液氫中

石墨+金屬氟化

物0.180.22 Al Al 0.718

石墨+酚0.040.06 Ti Ti 0.692

石墨(15%)+F4

不銹鋼

(85%)0.09

0.16

 

W

W

1.006

石墨(5)+尼龍

(95%)0.060.15 Fe Fe 0.841

Al 0.853- Ni Ni 0.879Ti

0.734

-

 

Mo

Mo

0.831W 1.068- 聚苯乙烯

0.33~0.35Fe 1.023- 聚氯乙烯

0.20~0.22Co

0.31~38CrMoAlA 0.537- 夾布膠木

0.34(氮化)

Ni 1.037- F445#鋼

0.09~0.10Nb 1.016- 樺木

0.32~0.38Mo 0.879- 硬橡膠

0.30~0.4838CrMoAlA 0.897- 石墨

0.68~

0.72

7.滾動摩擦系數

滾動摩擦系

滾輪材料滾道材料

滾動摩擦系數

(cm)

滾輪材料滾道材料

數 (無量綱)

摩擦系數

鋼0.02-0.04

 

硬鋼0.00002木

0.15-0.25

0.00004-鋼

 

軟鋼

0.0001碎石路0.12-0.5 

黃銅0.000045軟土路

7.5-12.5鋼球

 銅0.00012(d=1.6mm)

淬火鋼淬火鋼0.01 鋁0.001鑄鐵鑄鐵0.05 錫0.0012木材

鋼0.03-0.04 鉛0.0014優質路

0.05-0.055玻璃0.000014

充氣輪胎

 泥土路0.1-0.15 --優質路

0.1---實心橡膠輪胎

 泥土路

0.22-0.28 --鐵梨木

0.05 ---柞木

榆木

0.08

 

--

-

滾動軸承的摩擦系數

軸承類別

摩擦系數軸承類別摩擦系數徑向載荷

0.002

短圓柱滾子軸承

0.002

單列向心球軸承

軸向載荷0.004 長圓柱滾子或螺旋滾子軸承

0.006徑向載荷

0.003

單列角接觸球軸承

 滾針軸承0.008軸向載荷0.005 推力軸承0.003徑向載荷

0.008圓錐滾子軸承

 雙列向心球面球軸承0.0015軸向載荷

0.02 雙列向心球面滾子軸承

0.004軋輥用圓錐滾動軸承

-0.002-0.005 

-

-

掃一掃手機訪問

發表評論