摩擦副材料

摩擦轮材料组合见下表。要求结构紧凑且传递功率较大时，宜采用淬硬钢有润滑的闭式传动(以下对有润滑的简称为湿式传动，无润滑的简称为干式传动)。适合制造摩擦副的材料是60HRC以上的镍铬钼类渗碳钢(如15CrMn、20CrMn、22CrMnMo等，渗碳深度1.2mm)和滚动轴承钢(如GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn等)，其次是淬硬到55HRC以上的合金钢、工具钢及弹簧钢(如42SiMn、40Cr2MoV、T10A、CrW5、60SiCrA、40Cr等)。用真空冶炼钢材制造的摩擦轮寿命比普通钢材高出好几倍，使用淬硬钢组合要能保证高的制造精度与安装精度及低的粗糙度(R_a＝0.80~0.20μm)。如果对传动尺寸是否紧凑无要求而希望得到价格低廉、噪声低、能缓冲的传动，则宜采用弹胶体与金属的组合，并采用干式传动

无论采用何种材料组合，为了防止在摩擦轮上产生凹坑，通常取其中硬度较低的材料制造宽度小的摩擦轮

各种摩擦轮材料的特性及选用说明

摩擦副材料

润滑

摩擦特性

许用应力与许用载荷

当量弹

性模量

E/MPa

选用说明

许用摩

擦因数

f_p

相应的

滑动率

ε/%

许用接触应力σ_Hp/MPa

许用滚压应力K_p/MPa

许用法向力F_np/N

淬硬钢/淬硬钢

石蜡基摩

擦轮油

0.02~0.04

1~3

点接触

σ_Hp＝2500~3000

线接触

σ_Hp＝1800

2.1×10⁵

由于减少了磨损并有很高的强度，虽然摩擦因数较小，但仍能传递很大功率，在有利条件下可形成流体动压润滑；由于弹性模量大，滚动损失和变形都很小，摩擦轮表面必须磨削加工，尽可能抛光，使加工精度接近滚动轴承。线接触时很难使载荷均匀分布，可使滚子略呈鼓形，或变为点接触。轴承载荷与轴的挠度较大，可制成行星式摩擦轮传动来补偿

环烷基摩

擦轮油

0.03~0.05

0.5~2

合成摩擦

轮油

0.05~0.08

0~1

A7/淬硬钢

石蜡基摩

擦轮油

0.02~0.04

1~3

线接触σ_Hp＝650

2.1×10⁵

灰铸铁HT250/钢、A7

石蜡基摩

擦轮油

0.02~0.04

1~3

线接触σ_Hp＝450

1.53×10⁵

弹胶体/金属

橡胶摩擦轮/钢

干式

(绝不能

有润滑

剂)

干燥环境：

0.7

间歇运转：

0.5

潮湿环境：

0.3

4~10

线接触K_p＝0.2

F_np＝R₁bC_p

—

摩擦因数虽大，但由于滚压强度低，只能传递淬硬钢组合功率的10%；由于弹性模量小，变形与滚动损失都较大，但运转噪声低，具有缓和冲击能力。橡胶轮宽度要小于金属轮以免磨出凹痕，且要易于更换。尽管这种材料组合的传动尺寸较大，但仍比钢/钢材料组合价廉得多，在定传动比摩擦轮传动装置中一般优先采用

钢/钢

ZG230-450/

Q275

干式

干摩擦表面

0.1~0.15

湿摩擦表面

0.05~0.07

干摩擦表面

0.5~1.5

湿摩擦表面

1~3

线

接

触

σ_Hp＝500

2.1×10⁵

摩擦因数和滚压强度介于上述两大类材料组合之间。由于弹性模量大，要求加工精度高，噪声比较大。摩擦面绝对不许有杂质和润滑剂，以保证传动装置的正常功能

ZG270-500/

Q275、35

σ_Hp＝540

ZG310-570/

A6、45

σ_Hp＝570

A6/A7

σ_Hp＝530~700

Q275/A7

σ_Hp＝530~650

灰铸铁

/钢

HT200/

Q275

干式

0.1~0.15

0.5~1.5

线

接

触

σ_Hp＝384(起重轮)

1.5×10⁵

HT250/

A7

σ_Hp＝320~390

硬塑织物/灰铸铁

干式

0.15~0.35

2~5

线接触K_p＝0.8~1.4

1.39×10⁴

摩擦因数约为0.2，低于弹胶体，但滚压强度较高，所能传递的功率与弹胶体相当；弹性模量比弹胶体大，故变形及滚动损失比弹胶体小，噪声与弹胶体相似，较理想。硬塑织物与层压塑料都是用酚醛树脂胶粘的织物(一般为棉织物)

层压塑料/灰铸铁

干式

0.2~0.3

2~5

线接触K_p＝1.0

7×10³

皮革/灰铸铁

干式

0.1~0.3

2~5

线接触K_p＝0.1~0.2

—

胶合板/灰铸铁

干式

0.1~0.35

2~5

线接触K_p＝0.7~1.1

1.52×10²

注：A6、A7为旧钢号，无对应新钢号，供参考。