摩擦系数测试的正确打开方式

    摩擦是一个高度可变的量，影响它的因素几乎是无限的。所以，我遇到的一个关于摩擦的常见问题是，“我应该在计算中使用什么值的摩擦系数？” 幸运的是，世界上到处都是测试数据。有专门用于测试摩擦和磨损行为的整个实验室。问题再次在于数据仅对特定的被测系统有效。那么，您应该在计算中使用什么值？

    在所有情况下，测试对的一部分保持静止，而另一部分移动。在某些情况下，磨损试样（铜色）是固定部分，在其他情况下，它是载荷施加器（钢色）。蓝色箭头表示运动，红色箭头表示施加的载荷。为清楚起见，没有显示支撑装置、摩擦传感器或称重传感器。 首先要做的是找到一个与您的系统相近的系统。上面显示了标准摩擦和磨损测试设置的一些示例。表面可以是平对平、凸对平、凸对凸或凹对凸。相对运动可以是线性的或旋转的。用于两个表面的材料应与您应用中的材料相同，具有相似的相对尺寸、表面光洁度和硬度。负载应具有相似的大小，润滑条件应相似。

    精密的测试设备将在启动时测量静摩擦系数 (μS)，并监测动摩擦系数 (μK) 如何随时间变化。 即使在恒定负载和恒定运动下，摩擦系数也会随着测试样品的磨损和润滑用完并得到补充而随时间变化。表面的粗糙度也会随着时间而改变。对于这些测试，通常的模式将是摩擦的初始上升峰值，然后随着表面磨损（有效地相互抛光）而减少，然后随着磨损碎屑开始在界面中积聚，增加磨损和摩擦而逐渐增加表面之间。

    事实上，正如您可能已经猜到的那样，上述测试的主要目的是测量各种材料对的磨损行为。许多配置很好地代表了衬套和轴承应用。摩擦行为只是这些测试的一个附带好处。一些电连接器制造商已经进行了自己的测试，以比较各种涂层的摩擦行为。虽然其中大部分是专有的，但一些总体趋势已经公布。 对于电气和电子连接器，摩擦系数将由插针和插座的几何形状（无论是曲面还是平面）、法向力、润滑剂的存在与否、润滑剂的类型、擦拭长度以及镀层、底镀层和母材的成分和硬度。

    表 1 中显示了一些通常合理的摩擦系数值，基于镀层的顶层。 表 1. 电子连接器表面处理的近似典型摩擦系数。这些数字假设配合面是相同的，并且有镍底板以提高耐磨性和耐腐蚀性。具有较低法向力的较硬、较光滑、润滑良好的表面通常比具有较高法向力的较软、较粗糙、未润滑的表面具有较低的摩擦系数。 在计算连接器配合和移除力时，或在运行接触配合的通用有限元模拟时，摩擦变得很重要。使用的两种方法是根据典型数据假设摩擦系数，并明确说明该假设。第二种方法是使用多个摩擦系数值运行分析，并报告所有使用情况的结果。后一个结果将有助于确保为设计指定适当的电镀和润滑剂。