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连接器接触界面摩擦

发布时间:2019-04-16


连接器接触界面摩擦 


摩擦表现为一个力量,其作用是阻止两个接触表面之间在受到剪切力的作用下沿相对的方向移动。摩擦力可以由公式2.1来确定:

Ff=μFn                    其中,  Ff==摩擦力        μ==摩擦系数

Fn==维持两表面接触的力—对连接器而言是接触正压力

由Rabinowitz的理论,摩擦力可看作是分离两表面间连接的必需力量。摩擦力可以从下面公式中,由接触界面强度而进行简单的估计:

Ff=τs Ac                   其中,  τs==剪切强度系数      Ac ==点接触面积比例常数κ由很多参数而定,例如表面镀层的作用,润滑的状况,表面粗糙度,接触正压力以及变形的种类(弹性/塑性变形),由此,我们将公式(2.1)与公式(2.3)合并后可得到:                μ=κτs/H                         
如Rabinowitz 所提出的,剪切强度和硬度同样要由材料的性质来决定,因此公式(2.4)中的系数可以被看作为1的常数。

在实践中,摩擦系数是从0.05到>1不等,与理论上的偏差仅仅反映的了假设的简化模式的限制,尤其是接触总面积是金属以及表面的分离产生在原来的接触界面上。   低的摩擦系数值表明接触表面是由镀层覆盖的,其中有化学联接层(如氧化物),吸收层(如水或有机物),以及趋向于应用的润滑剂层。这些涂层对于减少这两种机械接触表面的剪切强度都是非常重要。

位于接触端的氧化层可减少金属接触面积。氧化层能支持但并不能促进机械式的金属接触。减少金属接触面积将导致剪切力的降低,其最终的结果是摩擦系数的减少。   有机涂层尤其是润滑剂,提供了在两表面间具有更低的剪切力的接触表面和inhabit金属接触层,尤其是两表面之间具有相对运动。

高的摩擦系数表明,点接触的塑性变形作用和金属性连接的产生,将会导致比基础金属材料更高的剪切强度。应用到接触界面上的剪切力将会导致在接触界面上一定距离内接触碎片的产生,此时将会导致更大的碎片接触表面积同时也将导致更的摩擦系数。使连接的碎片从原来接触表面中分离出来的可能性提供一种磨损过程的模式。

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