滾動摩擦英文解釋翻譯、滾動摩擦的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 rolling friction
相關詞條:
1.rollingfriction 2.roolingfriction
分詞翻譯:
滾的英語翻譯:
roll; trundle
【醫】 rolling
動摩擦的英語翻譯:
【化】 dynamic friction; kinetic friction; running friction
【醫】 kinetic friction
專業解析
滾動摩擦(Rolling Friction)是指物體在另一物體表面滾動時受到的阻礙作用,其本質是接觸面因彈性形變産生的能量損耗。與滑動摩擦不同,滾動摩擦的阻力遠小于滑動摩擦,因此廣泛應用于軸承、輪胎等機械設計中。以下是詳細解釋:
一、物理機制與定義
滾動摩擦主要由以下因素引起:
- 接觸面形變:物體滾動時,接觸區域發生彈性形變,導緻壓力分布不均,形成阻礙滾動的力矩 。
- 粘附效應:微觀層面接觸點存在分子間作用力,滾動時需克服瞬時粘附 。
- 表面粗糙度:凹凸表面導緻滾動體需"爬越"微小障礙,消耗能量 。
數學表達式為:
$$F_r = frac{mu_r cdot N}{r}$$
其中 (F_r) 為滾動摩擦力,(mu_r) 為滾動摩擦系數,(N) 為法向壓力,(r) 為滾動體半徑。
二、工程應用與參數
- 典型值範圍:滾動摩擦系數通常為 (10^{-3} sim 10^{-5})(如鋼輪在鋼軌上 (mu_r approx 0.001)),遠低于滑動摩擦((0.1 sim 0.5))。
- 優化設計:通過使用滾珠軸承、降低表面粗糙度或添加潤滑劑,可顯著減小滾動摩擦 。
三、權威參考文獻
- 《機械工程手冊》(第5版):滾動摩擦的力學模型與計算公式(第3章 "摩擦學基礎")。
- MIT OpenCourseWare: Lecture Notes on Friction Mechanisms(鍊接:MIT OCW),解析接觸形變與能量損耗。
- 《Tribology International》期刊: Elastic Hysteresis in Rolling Friction(DOI:10.1016/j.triboint.2019.105906),詳述材料滞回效應的影響。
注:部分文獻需通過學術數據庫訪問,建議優先查閱權威工程手冊或高校公開課程資源以驗證數據準确性。
網絡擴展解釋
滾動摩擦(Rolling Friction)是指當一個物體在另一個物體表面滾動時,因接觸面形變或能量損耗而産生的阻礙滾動的力。其本質與滑動摩擦不同,通常數值更小,這也是輪子等滾動裝置能有效減少阻力的原因。
核心特點
-
成因
滾動摩擦主要源于接觸區域的微觀形變。例如,輪胎壓在地面時,兩者均發生彈性或塑性變形,導緻接觸面并非理想點接觸,從而産生阻力。此外,材料内部分子間的黏附作用也會消耗能量。
-
公式表達
滾動摩擦力 ( F ) 的計算通常為:
$$
F = frac{mu_r cdot N}{r}
$$
其中,( mu_r ) 是滾動摩擦系數(與材料相關),( N ) 為法向力(如物體重力),( r ) 為滾動體的半徑。該公式表明,半徑越大,滾動摩擦越小。
-
與滑動摩擦的對比
滾動摩擦系數(如鋼輪與鋼軌間約為 ( 0.001 ))遠小于滑動摩擦系數(如鋼與鋼間約 ( 0.1 )),因此滾動更省力。例如,推動帶輪子的箱子比直接滑動箱子容易得多。
影響因素
- 材料性質:硬材料(如鋼軌)形變小,摩擦更低。
- 表面狀态:粗糙表面會增加形變和能量損耗。
- 載荷與半徑:載荷越大或半徑越小,摩擦越顯著。例如,卡車輪胎需更大的半徑和更高胎壓以減少阻力。
實際應用
- 交通運輸:汽車輪胎通過優化胎壓和花紋設計降低滾動摩擦,節省燃油。
- 機械工程:滾珠軸承利用滾動替代滑動,減少機械部件磨損。
- 運動器材:自行車輪充氣不足時,騎行費力,因形變增大導緻摩擦升高。
通過合理選擇材料、優化接觸面設計或使用潤滑劑,可有效控制滾動摩擦,提升效率。
分類
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