Найменший зношування пар спостерігається при рідинному терті. Тертя поверхонь, наприклад, шийки (цапфи) вала і вкладиша підшипника запобігає масляний клин, який утворюється між ними при обертанні вала. В цьому випадку зношування відбувається в результаті тертя мастила об металеву поверхню. Мастило зменшує енергетичні втрати на тертя і охолоджує тертьові поверхні. Механізм зношування при цьому обумовлюється механічним руйнуванням окисної плівки, що утворюється на поверхні тертя. Інтенсивність зношування в даному випадку мінімальна і тому завжди треба прагнути до створення умов рідинного тертя, якщо це дозволяють конструктивні особливості механізму.
З точки зору гідродинамічної теорії мастила процес рідинного тертя полягає в наступному. У підшипнику ковзання простір між цапфою вала і кільцем підшипника заповнене маслом, причому в стані спокою цапфа знаходиться в нижньому положенні (ріс.а).
Мал. 1. Положення вала в підшипнику:
а - в спокої; б - в процесі обертання; R - реакція опори; е - ексцентриситет.
При обертанні вала мастило, набуваючи певну швидкість, поступово віджимає цапфу по ходу обертання вліво і подклініваясь під неї, піднімає цапфу. В результаті цапфа буде поступово зміщуватися вліво і вгору, як би випливати. Ось цапфи при цьому буде переміщатися по траєкторії, близькій до півкола і при n = ∞ співпаде з віссю підшипника. гідродинамічний тиск мастила, що розвиваються внаслідок руху в просторі між цапфою і підшипником, врівноважує зовнішній тиск на цапфу оскільки площі поперечних перерізів цього простору різні в радіальному напрямку, щілину набуває форму клина. При русі мастила окремі її шари переміщаються з різними швидкостями по відношенню один до одного, тому виникає рідинне тертя. Закон рідинного тертя можна представити наступною формулою:
де F- опір тертя, Н
- абсолютна в'язкість, Па з
Q - площа поверхонь, що труться, м 2
- відносна швидкість ковзання, м / с
h - товщина шару мастила, м
На підставі цього закону і ряду експериментів отримана формула, що встановлює умови, при яких забезпечується спливання цапфи:
де hmin - товщина шару масла в найтоншому місці, мм
n - частота обертання валу, об / хв
d - діаметр цапфи, мм
l-довжина цапфи, мм
S - найбільший зазор в стані спокою, мм
P - питома навантаження на вал, Па
При збільшенні значень μ і n цапфа спливає. Це підтверджується тим, що рідинне тертя надійно забезпечується в швидкісних машинах (турбіни, швидкохідні верстати).
Для нормальної роботи деталей, як це випливає з формули, головне значення мають величина початкового зазору і якість мастила. Здійснити сталість умов для забезпечення рідинного тертя неможливо, тому що при запуску машини цапфа переходить з нижнього положення у верхнє при напіврідинних терті, що призводить до зношування сполученої пари. Такий стан виникає при змінах режиму роботи машини і особливо при її перевантаженні, коли знижується швидкість обертання n і збільшується навантаження P.