表面润湿性与粗糙度对配流副摩擦特性的影响

为改善高压海水轴向柱塞泵配流副摩擦磨损性能，以SAF2507为缸体衬托板上试件，以CFR/PEEK为配流盘下试件，采用Taylor Hobson粗糙度轮廓仪测量表面粗糙度，采用HARKE SPCAX1接触角测量仪测量表面接触角，采用 OLYMPUS OLS-3100激光共聚焦显微镜观察试件在磨损前后的表面形貌，采用MMD-5A标准摩擦磨损试验机在海水润滑条件下进行摩擦磨损试验，探究配流副表面润湿性与粗糙度对摩擦特性的影响。试验结果表明：光滑表面试件下，粗糙度为0.12 μm的上试件与粗糙度为1.2 μm的下试件配对摩擦时，摩擦因数最小，进入稳定摩擦的时间最短，磨损量最小;在下试件表面为带有半球凹坑的仿生非光滑表面下，粗糙度为0.02 μm的上试件与粗糙度为0.7 μm的下试件配对摩擦时，摩擦因数最小，进入稳定摩擦的时间最短，磨损量最小;粗糙度小的试件表面损伤主要为黏着磨损，粗糙度大的试件表面损伤主要为磨粒磨损。     

斜盘式轴向柱塞泵摩擦副分析

分析了斜盘式轴向柱塞泵马达摩擦润滑的研究现状,根据斜盘式柱塞泵的工作原理,分析了柱塞和缸体孔、滑靴与斜盘、缸体和配流盘三对摩擦副的润滑性能特点、摩擦性能的影响因素等,提出了改善其摩擦润滑状态的方法.     

陶瓷颗粒含量对Cr-Al_2O_3复合镀活塞环摩擦磨损性能的影响

为了研究陶瓷颗粒含量对Cr-Al_2O_3复合镀活塞环摩擦磨损性能的影响,采用镀铬活塞环和4种Al_2O_3陶瓷颗粒含量不同的Cr-Al_2O_3活塞环与CuNiCr合金铸铁缸套组成配对副,对其进行摩擦磨损试验,对比各配对副摩擦因数及磨损量。结果表明,镀铬活塞环-缸套配对副摩擦因数较大,约为其它4种含Al_2O_3陶瓷颗粒的Cr-Al_2O_3活塞环-缸套配对副的1.2倍,磨损也比其它4种配对副严重,摩擦副的表面均已经发生严重的粘着磨损现象;其它4种含陶瓷颗粒的Cr-Al_2O_3活塞环-缸套配对副的摩擦因数相近,缸套的磨损量也相近,活塞环的磨损量随着陶瓷含量的增加而先减小后增加。陶瓷颗粒的镶嵌提高了活塞环的耐磨性能,陶瓷含量过少,活塞环表面承载能力不足;陶瓷颗粒含量过多,陶瓷颗粒易脱落,这些都会增大活塞环的磨损量。     

C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副失效分析与改进

针对C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副(配流盘与缸体)试验出现局部磨损以及黏连故障,从配流盘与缸体配流副的力平衡关系、配流盘与缸体摩擦副材料、磨粒磨损3个方面进行失效分析,提出以下改进措施:在保证柱塞泵容积效率的前提下,减小剩余压紧力;选择高耐磨的摩擦副材料;控制磨粒磨损的先决条件.将这些措施运用于产品批量制造,取得较好效果.     

不锈钢与GFER及CFRPEEK在海水润滑下的摩擦磨损特性

为了寻找适合于低速大扭矩海水液压马达的各摩擦副之间的配对材料,分别以不锈钢(316L和9Cr18Mo)与玻纤环氧复合材料(GFER)及碳纤维增强聚醚醚酮(CFRPEEK)为摩擦副,利用MMU-5G屏显式高温材料端面摩擦磨损试验机对摩擦副在海水中接触表面的温度、摩擦因数和摩擦磨损状况进行了测试,并通过激光共聚焦显微镜对接触表面的磨损形貌进行分析。结果表明:不锈钢/GFER的摩擦因数随着时间的变化在0.3~0.4间波动且幅度较大,而不锈钢/CFRPEEK的摩擦因数随着时间的增加稳定在0.1左右;不锈钢/GFER所引起海水温升的幅度也远远高于不锈钢/CFRPEEK;不锈钢/GFER的接触表面出现了大面积的涂抹与擦伤,且磨损程度要大于不锈钢/CFRPEEK;不锈钢316L的耐腐蚀性优于9Cr18Mo。由此可知,316L/CFRPEEK较适合作为低速大扭矩海水液压马达的摩擦副材料。     

60Si2Mn钢高速电弧喷涂耐磨涂层的摩擦磨损性能

为提高旋耕刀的耐磨性并延长其使用寿命,利用高速电弧喷涂技术在旋耕刀材料60Si2Mn钢表面制备NiAl粘结层与Ni-Al2O3、Cr2O3、SiC、Cr、Ti和Fe构成的耐磨涂层。经XRD、显微组织分析及硬度测试得到,耐磨涂层由Fe9.64Ti0.36、FeAl、Al2O3和SiO2多相组成,组织均匀致密,表面硬度达到1 037 HV0.2,比传统淬火、中温回火的表面硬度提高69%,表层硬度最高达到1 202HV0.2。摩擦磨损试验结果表明,耐磨涂层与传统淬火、中温回火相比,体积磨损量下降60%,摩擦因数降低44%,电弧喷涂涂层有效的降低了摩擦和磨损,改善了材料的耐磨性。     

表面处理对38CrMoAlA和ZQSn10-2-3摩擦副性能的影响

为解决柱塞泵摩擦副零件工作表面和心部在状态、结构和性能要求方面的差异,对38CrMoAlA与ZQSn10-2-3两种材料的柱塞泵摩擦副进行不同表面工艺处理。通过磨损试验分析磨损情况及表面工况,寻求适应该摩擦副的最佳表面处理技术。结果表明:38CrMoAlA(氮化)与ZQSn10-2-3配对中,ZQSn10-2-3采用等离子喷涂二硫化钼固体润滑膜工艺处理时配对效果最佳,而且无黏着现象。     

不同族金属离子注入对Cr4Mo4V摩擦磨损性能的影响

利用直线式离子注入机对抛光后的Cr4Mo4V轴承材料进行变能量的金属元素(Ti、Zr、Cr、Mo、Ta)注入,通过摩擦磨损测试机测试注入前后Cr4Mo4V的耐磨损性能,利用纳米压痕硬度仪、俄歇电子能谱(AES)和X射线光电子能谱(XPS)等检测表征手段,研究不同金属元素注入对Cr4Mo4V耐磨损性能的影响机制。结果表明:以测试条件下维持低摩擦因数0.2~0.3的运行时间看,Ti注入样品耐摩擦磨损性能提升约14倍,Zr注入试样的耐摩擦磨损性能提升超过20倍,ⅣB族Ti、Zr两种元素注入的Cr4Mo4V表现出较高的抗摩擦磨损性能;注入Zr对基材纳米硬度提升20%左右,而具有最佳的抗摩擦磨损性能;不同于其它的注入金属元素,Ti、Zr注入元素在基材内的浓度—深度分布中伴随出现了C、O的浓度峰分布,且Zr注入样品中C浓度峰最强、分布深度最广。     

电子束改性40Cr材料表面微动摩擦磨损性能分析*

利用强流脉冲电子束技术对齿轮常用材料40Cr进行表面改性,利用光学显微镜、X射线衍射仪、粗糙度仪、显微硬度仪和摩擦摩损仪对比分析40Cr材料表面电子束改性前后的材料表面形貌、组织和力学性能及其对摩擦磨损性能的影响。结果表明:40Cr材料经电子束处理后,表面粗糙度增加,截面硬度在表层1mm内增加,材料表层组织结构由于重熔快冷发生变化而产生残余奥氏体,硬度和组织的变化都起到改善材料微摩擦磨损性能的作用。电子束改性样品摩擦因数在实验初期相对稳定,随着摩擦磨损试验的进行,摩擦因数急剧升高并接近于电子束改性前的样品。微动摩擦性能得到提高,磨损量相当于改性前的26.4%,降低近4倍。     

摩擦条件对铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能影响的研究

利用摩擦磨损试验机(UMT-2)对铜基粉末冶金材料进行研究,得到不同对偶摩擦副、摩擦速度、压力对摩擦系数和磨损量(深度)的影响;利用白光干涉仪和扫描电镜观察磨痕,分析其磨损机理。结果表明,当材料硬度低于粉末冶金材料中基体组元硬度时不适合用作对偶摩擦副;摩擦副材料对磨损机理有显著影响,钢与铜基粉末冶金材料间磨损机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主,陶瓷与铜基粉末冶金材料间摩擦会先在陶瓷表面形成氧化黏着层再进行摩擦;压力一定时,随速度增加,钢/陶瓷-铜基粉末冶金材料的摩擦系数呈下降趋势,磨损量(深度)呈上升趋势;速度一定时,随压力增加,钢-铜基粉末冶金材料摩擦副的摩擦系数降低,磨损量(深度)增大。     

摩擦压力和干湿条件对铜铝基材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金摩擦技术制备了铜铝基摩擦材料;利用定速摩擦试验机测试了在不同摩擦压力下该材料摩擦性能的变化,同时比较了干湿两种摩擦方式下摩擦性能的异同.结果表明:摩擦速度低于1500 r/min时,摩擦系数随压力的升高变化不大,磨损率增大;摩擦速度高于1500 r/min时,摩擦系数随压力升高而增加;摩擦速度低于1000 r/min时,湿摩擦的摩擦系数高于干摩擦,摩擦速度高于该速度时,两者的摩擦系数相近,湿摩擦的磨损量要高于干摩擦.     

线性摩擦焊摩擦功率曲线的检测

论述了用检测驱动电机线电压及线电流的方法来检测线性摩擦焊功率曲线的原理。以及检测系统的软、硬件结构。对采样系统进行了标定，并实测了Ti-17钛合金线性摩擦焊过程的摩擦功率曲线．结果表明该检测系统精度较高，且具有明显的工程应用价值。     

LY12搅拌摩擦焊接过程中搅拌针摩擦行为的研究

搅拌摩擦焊是一种依靠搅拌头与被焊金属之间的摩擦来实现焊接的焊接方法,二者之间的摩擦系数直接影响到最终的焊接效果。本试验对LY12铝合金摩擦系数随温度等因素的变化情况进行了研究,试验结果表明:由于温度对铝合金的表面状态的影响非常大,所以铝合金的摩擦系数在高温下的变化也很大。通过试验数据建立了LY12铝合金与高速钢的摩擦系数与温度之间的关系曲线,发现二者之间的摩擦系数随温度的增加先增大,达到金属的熔点下限后开始减小。并且对LY12铝合金搅拌摩擦焊焊接过程中的摩擦行为进行了分析。     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况,得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明:搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材,当正压力从50N增加到100N时,母材的失重量增加近6倍,母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10￣20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

摩擦加载式负载模拟器摩擦盘温度场研究

不同于一般的负载模拟器,摩擦加载式负载模拟器是利用摩擦力加载实现消除多余力和提高频宽的。基于热力学理论和摩擦学理论,建立了负载模拟器上摩擦片温度场的数学模型;以一对摩擦副相对运动为研究对象,采用ABAQUS软件分析了摩擦盘表面在不同压力和不同转速下的温度场分布规律。结果表明:摩擦盘接触界面上的温度值与所受的压力成正比;摩擦盘接触界面上的温度值与摩擦盘/片之间的转速成正比;采取通风冷却的方式明显比未加入冷却时的温度值降低了很多,而且温度上升的速率也明显减小。     

LY12搅拌摩擦焊接过程中搅拌针摩擦行为的研究

搅拌摩擦焊是一种依靠搅拌头与被焊金属之间的摩擦来实现焊接的焊接方法，二者之间的摩擦系数直接影响到最终的焊接效果。本试验对LY12铝合金摩擦系数随温度等因素的变化情况进行了研究，试验结果表明：由于温度对铝合金的表面状态的影响非常大，所以铝合金的摩擦系数在高温下的变化也很大。通过试验数据建立了LY12铝合金与高速钢的摩擦系数与温度之间的关系曲线，发现二者之间的摩擦系数随温度的增加先增大．达到金属的熔点下限后开始减小。并且对LY12铝合金搅拌摩擦焊焊接过程中的摩擦行为进行了分析。     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况，得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明：搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材，当正压力从50N增加到100N时．母材的失重量增加近6倍，母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10-20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

TC4线性摩擦焊过程的功率曲线研究

用自制的XMH-160型线性摩擦焊机进行TC4钛合金线性摩擦焊工艺试验,检测了焊接过程摩擦功率及界面温度的变化曲线,结合焊接过程界面剪切强度的变化曲线,论述了摩擦功率曲线的变化规律,并探讨了TC4线性摩擦焊焊接接头的形成机理.     

高纯Al2O3陶瓷材料的摩擦磨损行为

对比研究了所制备的几种不同高纯Al2O3陶瓷材料在相同的试验条件下的摩擦磨损性能.结果表明,摩擦因数随成分不同而发生变化,其磨损机制以塑性变形为主,压力过大时,磨损机制由塑性变形转变为脆性断裂.Al2O3陶瓷材料中增加一些改性材料并保证材料表面光滑平整,对提高耐磨性是有利的.     

基于改进LuGre摩擦模型的机器人关节摩擦力辨识研究

机器人在精准装配时，摩擦力影响着控制精度。利用LuGre摩擦模型进行关节力矩计算时，机器人关节摩擦力具有周期性纹波误差。针对此问题提出一种改进的LuGre摩擦模型，包括LuGre摩擦模型表示的稳态摩擦力，以及与速度相关的位置依赖项。对摩擦模型进行分步辨识，利用LuGre摩擦模型的特征，对稳态摩擦力参数进行辨识，通过SVM多类分类算法、支持向量回归（SVR）和最小二乘法求解方程组，对模型中的位置依赖项进行参数辨识。实验结果表明，机器人在不同负载下运行，使用改进模型及辨识方法计算关节摩擦力矩时，误差可以降低50%以上。