摩擦振動

摩擦振動也稱粘滑運動，在工程上是常見的現象。當滑動速度很低時，這些現象最為普遍，常常是不僅產生噪音，而且還發生嚴重磨損和造成尺寸不準。

基本介紹

• 中文名：摩擦振動
• 別稱：粘滑運動

摩擦振動現象

摩擦振動也稱粘滑運動，在工程上是常見的現象。金屬切削加工中，加工表面質量急劇下降的振動，汽車啟動時的急劇衝擊或明顯振動，制動器在制動時的尖叫聲，鉸鏈在迴轉時振顫。一個巨大的質量沿滑軌作低速滑動時發生的顫動。這一切大都涉及到摩擦。當滑動速度很低時，這些現象最為普遍，常常是不僅產生噪音，而且還發生嚴重磨損和造成尺寸不準。間接影響也可能非常嚴重，例如在紡織機械中，振動會導致布面上呈現不合要求的圖案。

摩擦振動特點

1振動產生於低滑動速度，而於高速時消失；

2振動的振幅和頻率與滑動速度、滑動件質量和系統的剛度有關；

3產生振動時第一個振動波的振幅比其後振動的振幅大得多。

4產生摩擦振動的時頻特性

摩擦振動產生原因

第一種理論(Bowden)認為：由於兩摩擦表面之間產生黏著；

第二種理論(Block)認為：由於摩擦力隨滑動速度增大而減小；

第三種理論(Ишлинский)認為：由於摩擦力隨靜接觸時間延長而增大。

摩擦振動危害性

摩擦振動的危害性主要表現為：

①產生噪音污染（如汽車、火車制動時的尖叫聲）；

②振動衝擊（如汽車啟動、火車制動時產生的急劇衝擊或明顯振動令乘客極為不舒服，紡織機械摩擦振動會使布面圖案質量大為下降）；

③導致發生嚴重磨損和造成尺寸不準，降低工作性能和縮短使用壽命；

④危害設備甚至人身安全（如產生共振情況）。

消除方法

①減小摩擦力，以使其隨速度的變化變得無關緊要（如採用靜壓軸承，或改善軸瓦表面材料）；

② f～v曲線的不良特徵是負梯度或靜摩擦效應。改善f～v曲線的不良特性，以使低速下f～v曲線的梯度大致為零或者甚至稍大一些。

③選擇一剛度很大的傳動系統以避免在載荷下變形過大。降低剛度通常導致粘滑幅度增大。增加傳動剛度的主要效果可能是由於固有頻率必然增加而造成的。當速度緩慢增減時，低速下的f～v曲線會顯示強烈的負梯度特性，而在高頻率的速度波動下，梯度實際上可能為零。此外，當振動的粘著期間摩擦力增大是很重要時，增加剛度是有利的，因為它縮短了黏著著時間。