Reibungen

Reibung bezeichnet in der Mechanik die Kraft, die zwei Körper an deren Kontaktflächen der Relativbewegung entgegenstellt. Sie wirkt gegen eine begonnene oder mögliche Bewegung, wandelt einen Teil der Energie in Wärme um und beeinflusst Halt, Traktion, Geräusche und Verschleiß. Reibung tritt in nahezu allen technischen Systemen auf und lässt sich aus praktischer Sicht in Kräfte, Oberflächen und Schmierung gliedern.

Es werden üblicherweise drei Hauptarten unterschieden: Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung. Haftreibung wirkt, solange relative Bewegung noch nicht stattgefunden hat, und kann eine maximale Kraft erreichen, die als μs mal der Normalenkraft N beschrieben wird (μs ist der Koeffizient der statischen Reibung). Nach dem Überschreiten dieses Werts setzt Gleitreibung ein, deren Kraft meist durch Fk = μk N beschrieben wird (μk ist der Koeffizient der kinetischen Reibung). Rollreibung beschreibt den Widerstand beim Rollen eines Körpers über eine Oberfläche. In der Praxis sind μs ≥ μk, und die Werte hängen stark von Materialien, Oberflächenrauheit, Schmierung, Temperatur und Geschwindigkeit ab.

Faktoren, die Reibung beeinflussen, umfassen Materialpaarungen, Oberflächenstruktur, Schmierstoffe, Kontaktdruck, relativen Geschwindigkeit und Umweltbedingungen. Schmierung verringert die Reibung, indem sie den Kontakt mechanisch trennt oder die chemischen Bindungen an der Oberfläche reduziert. Reibung hat sowohl Vorteile als auch Nachteile: Sie sorgt für Halt und Bremswirkung, verursacht aber auch Energieverluste und Verschleiß. Die wissenschaftliche Disziplin Tribologie befasst sich mit Reibung, Schmierung und Verschleiß, um Reibverluste zu minimieren und Lebensdauer sowie Effizienz technischer Systeme zu verbessern.