Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Значения коэффициента трения покоя μп для типовых сухих чистых пар по справочным данным машиностроительных справочников (Анурьев, Чернавский, Решетов). Чтобы оторвать поверхность от покоя, требуется бо́льшее тангенциальное усилие, чем для поддержания скольжения, поэтому μп в общем случае выше коэффициента трения скольжения μс. Разброс отражает реальный диапазон значений: коэффициент трения зависит от твёрдости, шероховатости, условий и температуры.
Значения коэффициента трения скольжения μс для пар без смазочного материала по справочным данным. Используются для оценочных расчётов фрикционных и тормозных устройств, где смазка отсутствует, а также для предварительной оценки сил трения в узлах с сухим контактом.
Значения коэффициента трения скольжения μс при наличии смазочной плёнки между поверхностями. Соответствуют режиму граничного трения — на котором обычно работают тяжелонагруженные подшипники скольжения в момент пуска и при низкой скорости. В режиме гидродинамического трения с полной разделяющей плёнкой фактические значения ещё ниже и определяются вязкостью масла, скоростью и нагрузкой, а не парой материалов.
Полимерные антифрикционные материалы — основа сухих подшипников скольжения. Самый низкий коэффициент трения у фторопласта-4: 0,04–0,06 без смазки. Капрон и текстолит хорошо работают с водяной смазкой. Резина и дерево — фрикционные пары для тормозов и зажимных устройств, где нужна высокая сила сцепления.
Справочные значения для неметаллических и комбинированных пар. Используются при расчёте узлов с фрикционной связью: тормозов, ремённых передач, зажимов, опор скольжения по немонолитным основаниям, грунтовых опор и ходовой части.
Коэффициент трения пар материалов — безразмерная величина, связывающая силу трения с нормальной нагрузкой в контакте двух тел. Это базовый параметр для расчёта подшипников скольжения, фрикционных и тормозных устройств, ремённых передач, направляющих и других узлов. В справочные таблицы заносят два значения: коэффициент трения покоя (когда тела ещё неподвижны относительно друг друга) и коэффициент трения скольжения (когда уже движутся). Значения зависят от пары материалов, наличия смазки, шероховатости, давления в контакте и температуры. Ниже — справочные таблицы коэффициентов трения для типовых пар всухую и со смазкой, пояснения, как ими пользоваться, и ссылки на действующие стандарты по терминологии трения.
Сила трения возникает на поверхности контакта двух тел и направлена против их относительного перемещения (или попытки переместиться). Связь силы трения Fтр с нормальной реакцией N описывается законом Амонтона — Кулона.
Fтр = μ · N
μ
N
Коэффициент трения μ — это безразмерное отношение силы трения к нормальной нагрузке. Чем выше μ, тем больше сила сопротивления движению при той же прижимной силе.
Терминология трения, изнашивания и смазки установлена стандартом ГОСТ 27674-88 действующий «Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения». Стандарт классифицирует виды трения (по наличию относительного движения, по наличию смазочного материала, по характеру контакта), виды изнашивания, виды смазки и методы смазывания.
В справочных таблицах коэффициенты трения приводят двумя значениями — для покоя и для скольжения. Это связано с тем, что в момент начала движения сопротивление выше, чем при установившемся движении.
В общем случае коэффициент трения покоя превышает коэффициент трения скольжения для той же пары. Эта разница объясняется тем, что в зоне контакта в покое успевают сформироваться более прочные поверхностные связи (адгезионные мостики и взаимное внедрение шероховатостей).
Значения в таблицах нельзя считать жёсткими константами: они зависят от ряда факторов. Чем грубее условия отличаются от лабораторных, при которых получены справочные значения, тем больше может быть разброс реальных значений.
Введение смазочного материала между трущимися поверхностями радикально снижает коэффициент трения и износ. Типы режимов смазки разделяются по толщине разделяющей плёнки относительно высоты шероховатостей.
m = 100 кг
F = μп · m · g = 0,15 · 100 · 9,81 ≈ 147 Н
Справочные значения коэффициентов трения в таблицах статьи получены по результатам экспериментальных исследований и опубликованы в классических машиностроительных справочниках и учебниках. Для проектных расчётов в ответственных узлах рекомендуется опираться на стандартизированные методики испытаний и данные производителя материала.
В справочниках конструктора-машиностроителя (Анурьев), в курсе деталей машин (Чернавский, Дунаев — Леликов, Иванов — Финогенов, Решетов), а также в специализированных пособиях по триботехнике. В этой статье таблицы 1–5 в верхней части собирают данные по типовым парам металл — металл всухую и со смазкой, а также по полимерным и неметаллическим парам.
Коэффициент трения покоя μп — это отношение максимальной силы трения в покое (когда движение ещё не началось) к нормальной нагрузке. Коэффициент трения скольжения μс — отношение силы трения при установившемся скольжении к нормальной нагрузке. В большинстве пар μп > μс: усилие на трогание больше, чем на поддержание движения.
Для пары «сталь по стали» полированных поверхностей без смазки справочные значения коэффициента трения покоя и коэффициента трения скольжения близки и составляют около 0,15. При большем разбросе твёрдости и шероховатости коэффициент покоя может достигать 0,42 (твёрдая по твёрдой) и 0,57 (мягкая по мягкой). При смазывании поверхностей маслом значения снижаются до 0,05–0,10.
Это классическая пара трения для подшипников скольжения. Коэффициент трения скольжения без смазки — около 0,10; со смазкой — 0,07–0,10. Низкое значение и высокая прирабатываемость бронзы делают такую пару одной из самых распространённых в машиностроении.
У фторопласта-4 (политетрафторэтилен, ПТФЭ): коэффициент трения скольжения в паре со сталью составляет 0,04–0,06 без смазки. За счёт этого фторопласт-4 широко применяется в сухих подшипниках скольжения, направляющих, уплотнениях, где нельзя или нецелесообразно применять масло.
Смазка отделяет трущиеся поверхности друг от друга и уменьшает прямой контакт металлических неровностей. В граничном режиме смазки коэффициент трения снижается в 2–10 раз по сравнению с сухим контактом (например, для стали по бронзе — с 0,10 до 0,07–0,10). В гидродинамическом режиме, когда подшипник работает с полной разделяющей масляной плёнкой, коэффициент трения определяется вязкостью масла и режимом и может быть ещё ниже.
По классическому закону Амонтона — Кулона сила трения скольжения пропорциональна нормальной нагрузке и от номинальной площади контакта не зависит. Это связано с тем, что реальная площадь контакта определяется не геометрическими размерами тел, а их шероховатостью и нагрузкой. На практике закон точно выполняется в широком, но не во всём, диапазоне условий: при очень больших удельных давлениях и при тонких полимерных слоях зависимости от площади могут проявляться.
Основополагающий стандарт по терминам — ГОСТ 27674-88 «Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения». Группа стандартов серии 23 (ГОСТ 23.001-2004, ГОСТ 23.208-79, ГОСТ 23.211-80, ГОСТ 23.224-86, ГОСТ 23.225-99 и др.) регламентирует методы испытаний на износ и обеспечение износостойкости изделий. Конкретные значения коэффициентов для проектных расчётов берут из машиностроительных справочников и технической документации производителя материала или трибоузла.
Для резины по сухому асфальту коэффициент трения покоя составляет 0,50–0,80 — это высокое значение обеспечивает сцепление шин с дорогой. На мокром асфальте значения снижаются (0,25–0,75 и ниже в зависимости от состава покрытия, температуры и состояния поверхности), что и приводит к увеличенному тормозному пути на мокром покрытии.
Справочные таблицы дают значения для предварительной оценки и проектных расчётов общего назначения. Для ответственных узлов (тяжелонагруженные подшипники, тормозные системы машин и транспорта, фрикционные муфты с заданным моментом) значение коэффициента трения уточняют по данным производителя материала или результатам стендовых испытаний по соответствующим стандартам.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.