Коэффициенты трения покоя и скольжения

Трением называется сопротивление, возникающее при относительном перемещении двух соприкасающихся тел в плоскости их касания. Сила сопротивления, направленная противоположно сдвигающему усилию, называется силой трения. По величине перемещения и зависимости его от приложенной силы различают:
а) силу трения движения,
б) неполную силу трения покоя и
в) полную силу трения покоя, которую обычно называют силой трения покоя.

Сила трения движения соответствует очень большим необратимым относительным перемещениям, величина которых не зависит от приложенной силы. В этом случае последняя в случае равномерного движения уравновешивается силой трения движения.

Неполная сила трения покоя соответствует очень малым частично обратимым перемещениям, величина которых пропорциональна приложенной силе. Величина перемещения, соответствующего неполной силе трения, называется предварительным смещением. Обычно визуально обнаружить предварительное смещение не удаётся, так как оно измеряется микронами. В случае предварительного смещения приложенная сила уравновешивается неполной силой трения, и тело находится в покое. Неполная сила трения зависит от приложенной силы и изменяется с увеличением последней от нуля до некоторого максимального значения, при котором она получает название силы трения покоя. В этом случае предварительное смещение переходит в относительное.

В зависимости от кинематических признаков относительного перемещения различают следующие виды трения:
а) Трение скольжения, при котором одни и те же точки одного тела приходят в соприкосновение всё с новыми и новыми точками другого тела.
б) Трение качения, при котором следующие одна за другой точки одного тела приходят в соприкосновение со следующими одна за другой точками другого тела, причём мгновенная ось вращения одного тела относительно другого проходит через одну из точек касания.
в) Трение верчения, при котором все точки, расположенные в плоскости касания двух тел, описывают концентрические окружности с центром, лежащим на оси верчения.

Трение верчения является разновидностью трения скольжения. Приведённые выше определения характеризуют трение идеальных тел; для реальных деформированных тел касание будет происходить не в точках, а в зонах. Часто один вид трения сопровождается другим: например, качение сопровождается скольжением (качение с проскальзыванием).

По признаку состояния поверхностей трущихся тел в зависимости от смазки различают:
а) Чистое трение, возникающее на фрикционных поверхностях при полном отсутствии на них посторонних примесей (жидкостей и газов в адсорбированном состоянии). br>Практически чистое трение очень трудно осуществимо; оно может быть реализовано лишь в вакууме.
б) Сухое трение, возникающее при отсутствии смазки и загрязнений между поверхностями. Часто его называют трением несмазанных поверхностей. (Термин применять не рекомендуется.)
в) Граничное трение, при котором поверхности разделены слоем смазки настолько незначительной толщины, что он обладает особыми свойствами, отличными от объёмных свойств смазки и зависящими от природы и состояния трущихся поверхностей. Обычные уравнения гидродинамики вязкой жидкости в этом случае неприменимы.
Пограничный слой имеет слоистое строение. Ближе к металлу располагаются более активные молекулы, которые, прикрепляясь своими активными концами к поверхности металла, образуют как бы ворс из молекул смазки.
г) Жидкостное трение, при котором поверхности полностью разделены слоем жидкости, причём внешнее давление вследствие специфичной формы зазора воспринимается слоем вязкой движущейся жидкости.
д) Полусухое трение, смешанное трение, одновременно граничное и сухое.
е) Полужидкостное трение, смешанное трение, одновременно жидкостное и граничное или жидкостное и сухое.

Как указывалось выше, на величину коэфициента трения всякой трущейся пары влияет ряд обычно не учитываемых параметров (давление, шероховатость, размер поверхности, степень загрязнённости и др.). В связи с этим значения коэфициентов трения, предложенные данными таблицами, пригодны лишь для тех частных условий, при которых они были получены. Очевидно, что определённую таким образом величину коэфициента трения нельзя считать неизменной для данной трущейся пары.

Материал подшипника	Коэффициент трения	Материал подшипника	Коэффициент трения
Серый чугун	0,15 - 0,20	Полиамиды, капрон	0,15 - 0,20
Антифрикционный чугун	0,12 - 0,15	Пластик древесный слоистый	0,15 - 0,25
Бронза	0,10 - 0,15	Нейлон	0,10 - 0,20
Баббитовая заливка	0,07 - 0,12	Фторопласт без смазки	0,04 - 0,06
Текстолит	0,15 - 0,25	Резина при смазке водой	0,02 - 0,06

Бронза БрС30	Нейлон	Древесный* слоистый пластик ДСП-Б	Лигнофолъ
0,004	0,03 - 0,055	0,04-0,08 0,01-0,05	0,004

Материал	Коэффициент трения	Абсолютный износ, г	Материал	Коэффициент трения	Абсолютный износ, г
Капрон	0,055	0,002	Латунь Л63	0,127	0,054
Бронза БрОЦС6-6-3	0,158	0,022	Сталь 45	0,113	0,033

Трущиеся тела	К, см
Мягкая сталь - мягкая сталь	0,005
Закаленная сталь - закаленная сталь	0,001
Дерево - сталь	0,04

При расчёте болтовых соединений величину коэфициента трения принимают в пределах от 0,06 до 0,12, иногда до 0,2 - 0,25

Коэфициенты скользящего трения для резиновых шин по данным Арну: по сухому макадаму - 0,67, по сухому асфальту - 0,71, по сырому асфальту - 0,81 и по мягкой скользкой дороге - 0,07 - 0,17.