磨損率計算

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🧮 Wear Rate Calculator (Archard)

Based on the Archard wear equation, from material hardness, contact pressure, sliding velocity and friction coefficient, computes the volumetric wear rate and estimated wear depth.

📐 計算公式
磨損率 ∝ P×v×μ/HV（Archard 近似）
基於 Archard 磨損模型：磨損體積與接觸壓力 P、滑動速度 v、摩擦係數 μ 成正比、與材料硬度 HV 成反比；結合接觸面積與執行時間預估磨損量，用於耐磨設計。
💡 Archard方程：V = K·F·s/H；體積磨損率 = K·P·v/H（mm³/N·m）；K 取決於材料與潤滑條件
⚠️ 注意事項
  • 磨損係數 K 典型範圍：10⁻⁸ ~ 10⁻⁴，金屬幹摩擦約 10⁻⁵，潤滑態約 10⁻⁷
  • 硬度 HV 轉 GPa：1 HV ≈ 9.81 MPa
  • 滑動速度過高可能進入嚴重磨損區，需參考 PV 極限
  • 本工具純前端執行，資料不會上傳到伺服器

🕘 最近計算

暫無計算記錄

📚 深度解析：磨損率計算（Archard 磨損方程）

💡 常見使用場景

方法
演算法：硬度 H = 維氏硬度×9.81（MPa）；磨損係數 K 按摩擦係數 μ 取值：μ>0.4→5×10⁻⁵、>0.2→1×10⁻⁵、>0.1→1×10⁻⁶、否則 1×10⁻⁷；法向載荷 F = 接觸壓力(MPa)×接觸面積(mm²)（N）；體積磨損率 = K×F×滑動速度/H（mm³/s）；總滑行距離 = 速度×時間(h)×3600（m）；總磨損體積 = K×F×總距離/H（mm³）；磨損深度 = 總磨損體積/面積（mm）；PV 值 = 壓力×速度×10⁶（Pa·m/s）。提示：PV 超 μ>0.3 時取 2.0MPa·m/s、否則 0.5MPa·m/s 的限值；HV<200 軟材料磨損快，<600 中等，否則耐磨性好。
算例
例：600HV、5MPa、0.5m/s、μ=0.3、面積 100mm²、1000h → H 5886MPa、K 1.00×10⁻⁵、F 500N、體積磨損率 4.247×10⁻⁷mm³/s、總滑行 1.80×10⁶m、總磨損 1.5291mm³、磨損深度 0.0153mm、PV 2.50×10⁶，判定「PV 值超限，可能嚴重磨損」，材料「高硬度，耐磨性好」。若改 200HV、1MPa、0.2m/s、μ=0.05、面積 50mm²、2000h → H 1962MPa、K 1.00×10⁻⁷、F 50N、總滑行 1.44×10⁶m、總磨損 0.0037mm³、深度 0.0001mm、PV 2.00×10⁵，判定「PV 值安全」。

❓ 常見問題（FAQ）

磨損係數 K 為什麼由摩擦係數推斷？
K 是 Archard 方程中的無量綱磨損係數，嚴格應通過銷盤或往復磨損試驗測定。本工具按 μ 分檔給出量級估值（10⁻⁷ 良好潤滑 ~ 5×10⁻⁵ 嚴重幹摩擦），僅用於方案階段比較。由於結果對 K 呈線性敏感，建議用同類材料的實測值替換後再用於壽命預測。
PV 值超限意味著什麼？
PV 值（接觸壓力×滑動速度）是滑動摩擦副發熱與磨損的綜合指標，超過材料許用 PV 會因摩擦熱積聚導致溫升失控、膠合或快速磨損。工程上常用 PV 限值篩選材料（如聚四氟乙烯約 0.05~0.1MPa·m/s，青銅約 1~2MPa·m/s），超限時應降載、降速或改善散熱與潤滑。

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📖關於「磨損率計算」▼

📝工具簡介

磨損率計算器基於 Archard 磨損方程，輸入材料硬度（HV）、接觸壓力、滑動速度與摩擦係數，計算體積磨損率、總磨損體積與磨損深度，並評估 PV 值是否在安全範圍內，為摩擦學設計與材料選型提供參考。

✨功能特點

🎯使用場景