Pracy wszystkich urządzeń mechanicznych towarzyszy tarcie. Nauka zajmująca się tarciem i procesami towarzyszącymi nazywa się tribologią.
Tarcie jest zjawiskiem powszechnie występującym w przyrodzie i technice; nierozerwalnie związanym z pracą maszyn i urządzeń. Pokonywanie oporów tarcia wymaga bardzo dużego zużycia energii. Tribologia przeważnie zajmuje się poszukiwaniem ograniczenia skutków działania tarcia, a co za tym idzie - ograniczenia zużycia energii i współpracujących ze sobą elementów.
Podstawowy podział tarcia
1) tarcie zewnętrzne - zjawisko występowania oporu podczas względnego przemieszczania się dwóch stykających się ciał lub wewnętrznych warstw ciała. Przyczyną tarcia jest chropowata powierzchnia - rzeczywiste pole styku jest bardzo małe i powstające w zagłębieniach nierównej powierzchni duże ciśnienie prowadzi do lokalnego ciśnieniowego zespolenia powierzchni.
a) tarcie ślizgowe
*tarcie spoczynkowe (tarcie statyczne)- Tarcie statyczne to siła działająca między ciałem spoczywającym na powierzchni, a tą powierzchnią. Siła tarcia statycznego rośnie wraz z siłą, która chce wprawić ciało w ruch. Maksymalna wartość siły tarcia statycznego zależy od rodzaju powierzchni i siły nacisku ciała na powierzchnię. Ciało zacznie się poruszać dopiero wtedy, gdy siła zewnętrzna pokona maksymalną siłę tarcia statycznego.
*tarcie ruchowe (tarcie kinetyczne) - Gdy ciało przesuwa się po podłożu, to działa na nie siła tarcia kinetycznego, która jest zwrócona przeciwnie do wektora prędkości.Siła ta hamuje ruch ciała i tym samym jest przyczyną opóźnienia. Jej wartość wyrażamy wzorem: T=f⋅N.T - wartość siły tarcia kinetycznego, f - współczynnik tarcia kinetycznego zależny od rodzaju stykających się powierzchni, N - wartości siły nacisku działającej prostopadle do powierzchni, po której przesuwa się ciało.
b) tarcie toczne- (nazywane również oporem toczenia) - opór ruchu występujący przy toczeniu jednego ciała po drugim. Występuje np. pomiędzy elementami łożyska tocznego, między oponą a nawierzchnią drogi. Zwykle tarcie toczne jest znacznie mniejsze od tarcia ślizgowego występującego między ciałami stałymi, dlatego toczenie jest częstym rodzajem ruchu w technice.
Tarcie toczne występuje na granicy dwóch ciał i dlatego jest sklasyfikowane jako tarcie zewnętrzne
2) tarcie wewnętrzne - stawianie oporu między poruszającymi się względem siebie warstwami cieczy lub gazu i związane z tym rozproszenie energii, tj. przekształcenie w ciepło energii mechanicznej dostarczonej do ciała podczas jego odkształcania.
Podział stosowany w technice uwzględniający występowanie środków smarnych:
1)tarcie suche - występuje wtedy gdy między współpracującymi powierzchniami nie ma żadnych ciał obcych, np.: środka smarnego lub wody. Jest ono intensywne podczas ślizgania się materiałów chropowatych. Podczas tarcia suchego wydziela się duża ilość ciepła co powoduje spadek wytrzymałości oraz wzrost zużywania się części. Zużywanie elementów maszyn podczas tarcia suchego jest duże.
2)tarcie płynne - występuje wtedy, gdy powierzchnie tarcia są rozdzielone warstwą środka smarnego w postaci smaru, cieczy lub gazu. Wówczas tarcie zewnętrzne jest zamieniane na tarcie wewnętrzne czynnika smarnego. Siła tarcia płynnego zależy wyłącznie od właściwości środka smarnego, a nie od właściwości powierzchni współpracujących. Wartość współczynnika tarcia płynnego jest mała i zależy od grubości warstwy cieczy smarującej, jej lepkości oraz od prędkości względnej elementów trących. Zużywanie elementów maszyn podczas tarcia płynnego jest małe.
3)tarcie graniczne - występuje wtedy, gdy powierzchnie trące są pokryte środkami smarnymi zawierającymi substancje powierzchniowo czynne, które tworzą na powierzchniach elementów warstwy graniczne wyjątkowo odporne na duże naciski i trwale z nimi połączone. Zapobiega to powstawaniu tarcia suchego nawet przy nieciągłym dopływie środka smarnego.
4)tarcie mieszane - Tarciem mieszanym nazywa się zjawisko występowania rożnych rodzajow tarcia w strefie styku
elementow trących z wyodrębnionymi mikroobszarami styku (rys. 2.9). Tarcie w mikroobszarze jest
wypadkową rożnych rodzajow tarcia.