a) Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào áp suất pháp tuyến f=f(p). Quan hệ này có ba vùng đặc trƣng:
I là vùng ổn định, ứng với chế độ làm việc bình thƣờng của cặp ma sát. II là vùng chuyển tiếp.
III là vùng hƣ hỏng, trên đó diễn ra những quá trình không bình thƣờng (tróc, trầy, xƣớc…..).
Hình 2.9: Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào áp suất pháp tuyến f = (p)
Chế độ ma sát bình thƣờng đƣợc xác định bằng hệ số ma sát ổn định và mòn nhỏ nhất, xảy ra do sự hình thành các cấu trúc thứ cấp bên trên bề mặt các kim loại chịu ma sát. Đoạn chuyển tiếp tƣơng ứng với khả năng thích ứng của bề mặt, trong đó hàm f=f(p) có thể tính chất khác nhau.( biểu diễn bằng nét đứt trong vùng II hình 2.9). Giới hạn của chế độ làm việc bình thƣờng của ma sát bình thƣờng đƣợc xác định bởi trị số áp suất pháp tuyến tới giới hạn pth. Khi vƣợt qua pthsẽ dẫn tới hiện tƣợng tróc, dập, cào xƣớc và những quá trình không bình thƣờng khác với cƣờng độ khác nhau và mòn mãnh liệt do đó nó chuyển nhanh sang trạng thái hƣ hỏng.
b) Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào vận tốc trƣợt f=f(v). Quan hệ này có ba vùng đặc trƣng:
O f
P
O f(v) V II I III Vth2 Vth fodn
II là vùng chuyển tiếp không bình thƣờng, với tróc loại I với 0 ≤v≤ vth. III là vùng không bình thƣờng với hiện tƣợng tróc loại II với v> vth2. Vùng ma sát bình thƣờng nằm giữa vth và vth2 đƣợc đặc trƣng bởi giá trị ổn định của của hệ số ma sát và mòn cho phép. Nó đƣợc quyết định bởi sự cực hóa chiều dày của lớp biến dạng dẻo và sự hình thành các cấu trúc thứ cấp tùy thuộc vào sự thay đổi của các thông số ma sát.
c) Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào vận tốc khi có bôi trơn (đồ thị Stribech).
Hình 2.10 Sở đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vận tốc trượt f=f(v).
Đồ thị Stribech chỉ ra sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào áp suất và vận tốc trƣợt theo hình 2.10
I là vùng thay đổi ma sát khô.
II là vùng ma sát giới hạn và ma sát nửa ƣớt. III là vùng ma sát ƣớt.
VI là vùng ma sát trong chế độ bôi trơn rối.
d) Sự biến đổi của hệ số ma sát vào các các thông số ma sát khác.
Khi cặp ma sát làm việc trong chế độ ổn định bình thƣờng , hệ số ma sát sẽ chịu ảnh hƣởng của các thông số ma sát: vật liệu, công nghệ chế tạo, dạng bôi trơn, dung sai kích thƣớc lắp ghép,…Tác dụng tổng hợp của các thông số ấy sẽ làm thay
đổi các hàm số chủ yếu f=f(p), f=f(v). Ảnh hƣởng này đƣợc xác định thông qua thông số vectơ là tập hợp của các thông số nói trên. Quan hệ của lực ma sát hay hệ số ma sát đƣợc biểu thị bằng toán tử f=A{p,v, }bt, chỉ trong chế độ ma sát bình thƣờng mới có thể biểu diễn dƣới dạng hàm số của áp suất hay tốc độ trƣợt. Hàm này chỉ có ý nghĩa đối với một số tổ hợp nhất định của các thông số.
Sự lựa chọn chế độ sử dụng bình thƣờng của bộ phận máy và cơ cấu đối với mỗi cặp ma sát phụ thuộc vào giá trị tác động cơ học bên ngoài và ảnh hƣởng của các thông số ngắn liền với việc xác định những vùng ổn định của các quan hệ cơ bản f=f(p), f=f(v), các vùng chuyển dịch của chúng.
Cơ sở của chế độ ma sát bình thƣờng la ma sát ôxy hóa nên ảnh hƣởng trƣớc hết của môi trƣờng không khí trƣớc hết gắn liền với sự có mặt của ôxy và nồng độ ôxy. Khi ở môi trƣờng không có chất ôxy hóa thì không thể có mòn bình thƣờng.
2.5Các định luật cơ bản về mòn[1]
Tùy theo những thông số làm việc p, v, tác động hóa lý của môi trƣờng, tính năng của vật liệu ma sát quá trình ma sát có thể là những tập hợp của các quá trình cơ, lý, hóa khác nhau. Thông thƣờng một trong những quá trình này sẽ chiếm ƣu thế, còn nhƣng quá trình còn lại là thứ yếu, có ảnh hƣởng không lớn.