振動狀態下摩擦力降低效應之研究

Abstract

本文針對振動狀態下的摩擦力降低現象提出理論研究，其中包含垂直及平行於接觸面的振動，除了無潤滑狀態下之接觸外, 亦考慮在潤滑接觸下的影響。研究顯示接觸面的切線彈性對摩擦力降低效應的影響很大，本文提出以振動的位移振幅與表面突起的穩態撓曲的位移比來描述切線彈性對摩擦力降低效應的影響，對於平行於接觸面的振動，切線彈性會降低摩擦力降低效應，然而對於垂直於接觸面的振動，切線彈性會提昇摩擦力降低效應，對於任何型態的振動，當滑行速度小於振動速度時，摩擦力降低效應較顯著。對於潤滑接觸，表面突起的線性阻尼對摩擦力降低不起作用，而接觸面的黏滯性會降低摩擦力降低效應，Stribeck效應對摩擦力降低亦有影響。本文亦提出其他對摩擦力降低有影響的因子並分別加以分析，其中包括振動波形、非對稱摩擦及自伺服效應，藉由振動波形、非對稱摩擦的方向及伺服結構的選擇，可增強或抑制摩擦力降低效應來符合實際應用的需求。藉由本文提出的方法所計算出的摩擦力降低量與文獻中實驗結果相當符合。