Reibung
Als Reibung wird der Widerstand bezeichnet, der die Bewegung zwischen aufeinander wälzenden oder gleitenden Körpern (Reibpartner) hemmt oder mindert. Paarweise Kräfte (Aktion und Reaktion) bremsen dabei den schnelleren Körper und beschleunigen den langsameren.
Ursachen der Reibung sind
- Adhäsionskräfte (Dipolkräfte zweier ungleicher Ladungen) und
- Mikrokontakte der Rauheitsspitzen (Raugebirge) der beteiligten Bauteile.
Die Folgen sind Verformungen, starke Flächenpressung, Abscherung oder Verschweißung.
Bei direkter Berührung zweier Körper dringen die Rauheitsspitzen des Körpers mit dem höheren E-Modul in den anderen ein. Bei Gleitbewegungen wird der weichere Werkstoff wulstartig zusammen geschoben und in Bewegungsrichtung verschoben. Im Mikrobereich wird das Material dabei impulsartig beansprucht sowie schnell erwärmt und abgeschreckt (Blitztemperaturen). Dies fördert Rissbildungen. Reibung kann zudem durch abgescherte Teile zu Furchungen sowie durch Abnutzung zur Aktivierung der Werkstoffoberflächen und höherer Korrosionsanfälligkeit führen.
Um gegen den Reibungswiderstand die Relativbewegung der Körper aufrechtzuerhalten, ist zudem Energieeintrag nötig (Verlustarbeit).
Unterschieden werden:
- Rollreibung (Rollen eines Zylinders auf einer Unterlage wird ohne Relativbewegung gehemmt)
- Wälzreibung (Schlupf, Rollreibung mit Relativbewegung)
- Gleitreibung (Relativbewegung zweier Körper wird gehemmt)
- Innere Reibung (Relativbewegung der Teilchen eines Körpers ist gehemmt, Viskosität)
- Haftreibung (Relativbewegung zwischen Körpern ist verhindert)