边界润滑条件下表面微细织构减摩特性的研究

表面织构(Surface texture)已被证明是一种提高表面承载力和改善表面摩擦学特性的有效方法。然而在边界润滑条件下,织构对表面摩擦性能的影响机制仍未明确。利用纳米压痕仪在碳钢表面制作了具有不同密度和深度(125~500nm)的划痕的点阵,并通过改进的四球试验机对其在边界润滑下的摩擦性能进行了评价。试验载荷为100~300N,相对滑动速度为0.19~1.33m/s。研究发现:在边界润滑条件下,深度为125nm的低密度"划痕"点阵具有良好的减摩效果。     

油品组成对蜗杆副传动效率的影响

通过对15种不同添加剂配方的试验蜗轮蜗杆油进行传动效率台架评定试验,以考察不同类型、不同含量的极压抗磨剂、油性剂等对蜗杆副传动效率的影响结果.     

摩擦改进剂对改善燃油经济性的影响研究

采用四球机试验,考察了钼胺化合物、二烷基二硫代氨基甲酸钼、无灰型摩擦改进剂与摩擦因数的关系以及它们之间的复配作用。结果表明：摩擦改进剂（FM）降低摩擦因数的效果与其化学结构有关;加入量提高,摩擦因数的改善效果明显;不同化学结构的摩擦改进剂复配使用,可以减低整个温度区的摩擦因数。     

在用机油中碳烟对活塞环摩擦特性影响的试验研究

利用旋转圆盘式往复滑动摩擦试验机模拟活塞环的往复滑动,在接近实际发动机润滑状态的载荷和速度工况下,研究了在用机油中碳烟对活塞环摩擦特性的影响,并且与使用新机油和无碳烟机油的摩擦特性进行了比较.研究结果表明:含有高浓度碳烟的在用机油,由于其油膜扩展性差,减少供油量,则摩擦增大,润滑性能显著降低,耐磨性和抗粘咬性大幅度下降.     

控制润滑状态下纸基摩擦材料的摩擦特性研究

应用QM1000-ⅡB型摩擦材料性能试验机，研究了充分润滑和有限润滑状态下，纸基摩擦材料与对偶盘在连续循环制动过程中的摩擦性能。试验发现：润滑油供给状态对摩擦副的摩擦性能和对偶盘盘温有较大影响。充分润滑时，对偶盘盘温升幅较小，摩擦副动摩擦因数波动较小；无润滑油供给时对偶盘盘温上升迅速，动摩擦因数增大；在限制供给润滑油条件下，对偶盘盘温升幅较大，但动摩擦因数可以在一定温度范围内保持不变；高温时润滑油发生热化学分解、动摩擦因数大幅下降，同时形成对偶盘热斑。由此可见，有限供给润滑油时容易导致对偶盘热斑和摩擦材料热衰退现象。     

Ag膜在干摩擦、油和脂润滑下的摩擦学性能研究

精密运转部件表面沉积一层软金属银和银基固体薄膜可以有效地降低摩擦、减小磨损。通过钢球/镀Ag膜摩擦盘在干摩擦、4122油和L252脂润滑条件下的球-盘摩擦学试验,研究Ag膜在油和脂复合润滑下的摩擦学性能,分析润滑条件、载荷、速度对Ag膜摩擦因数的影响。试验结果表明:在4 N法向载荷和油、脂润滑下,与干摩擦相比,镀Ag膜摩擦副的最大静摩擦因数分别减小了10.7%和6.1%;在0～2 000 r/min转速范围内,Ag膜摩擦因数随转速增加而减小,与干摩擦相比,油润滑下Ag膜摩擦因数减小9%～48%,脂润滑下Ag膜摩擦因数减小17%～52%。Ag膜在干摩擦、4122润滑油和L252润滑脂复合润滑下,摩擦因数均随载荷增加而降低;Ag膜摩擦副/钢球在油、脂复合润滑下启动摩擦力矩小,摩擦副在宽转速范围内摩擦因数变化小,运转平稳。     

刀-屑接触区摩擦润滑的毛细管模型研究

切削时刀-屑接触区为边界摩擦状态,冷却润滑剂难以进入,其作用可用毛细管理论解释.在切削试验与理论分析的基础上,提出了圆锥形毛细管模型.动力学分析结果表明:冷却润滑剂的微粒尺寸越小,冷却润滑效果越好.刀-屑接触面的吸附作用能形成边界润滑膜,圆锥形毛细管能限制冷却润滑剂的渗透深度,负压力可为冷却润滑剂的渗透提供动力.     

不同维度碳纳米材料对水润滑橡胶轴承摩擦磨损性能的影响

以碳纳米管(MWNT)、多层石墨烯(MLG)和纳米石墨(NG)为填料,采用溶液共混法制备3种不同维度碳纳米材料改性的丁腈橡胶基复合材料试样。在水润滑及重载工况下对3种材料进行摩擦磨损试验,结合摩擦因数、表面形貌和磨损量等参数的测试对材料的摩擦学性能进行比较,通过SEM电镜表征,揭示不同维度碳纳米填料的作用机制。结果表明:碳纳米材料的加入能够明显降低丁腈橡胶材料低速下的摩擦因数,提高其抗磨性能,其中三维结构纳米石墨的改性效果最优。3种碳纳米填料的作用机制分别为:一维碳纳米管因长径比大,易与橡胶分子形成物理交联点,并且起到微轴承作用;二维石墨烯易于脱落转移形成良好的固体润滑膜来改善摩擦磨损性能;三维纳米石墨由于颗粒的粗糙表面与橡胶基体相互嵌入,能增加黏附力,且能减少界面脱黏现象。     

石墨含量对铜基石墨自润滑复合材料摩擦过程中石墨润滑膜的影响

为研究石墨含量对铜基石墨自润滑复合材料摩擦过程中形成石墨润滑膜的影响,采用粉末冶金法制备了不同石墨含量的铜基石墨自润滑复合材料,测试了复合材料的力学性能,用自制环-块摩擦试验机测试评估了材料的耐磨性能,用光学显微镜实时原位观察了摩擦表面组织形貌的变化,用扫描电镜对磨痕进行观察和分析,通过能谱仪成分扫描分析接触面石墨润滑膜的覆盖率。结果表明:随着复合材料中石墨含量的增加,材料的力学性能逐渐降低,石墨润滑膜的覆盖率先升高后降低,磨损量先减小后增大;当石墨体积分数为14%时,石墨润滑膜的覆盖率最高,磨损量最小,耐磨性能最好。     

边界润滑膜的形成与破裂分析

综述了边界润滑膜润滑的机械模型、物理化学吸附膜模型、机械化学反应膜模型。边界膜的破裂主要是由于机械、温度作用的损伤。机械力导致表面裂纹或表面层裂纹的产生；粗糙硬表面与软表面相互摩擦时导致犁沟磨粒的形成；摩擦副表面温度升高引起接触表面的粘着；法向载荷与切向载荷都能引起边界膜的破裂失效。本文从系统论的观点出发,提出了一个机械-物理-化学综合作用的系统结构模型。     

纳米羟基磷灰石改善润滑油摩擦性能研究

针对传统润滑油在高承载能力、环境友好方面的不足,将纳米羟基磷灰石添加到润滑油中提高其摩擦性能。利用化学沉淀法制备纳米羟基磷灰石,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外线光谱(FT-IR)和扫描电子显微电镜(SEM)对其结构进行表征,采用四球摩擦试验仪测定其润滑油摩擦性能。结果表明,羟基磷灰石为50nm×200nm的棒状粒子,其作为润滑油添加剂具有良好的抗磨损性能,能显著提高润滑油的承载能力。当纳米羟基磷灰石的质量分数为0.5%时,其润滑油的抗磨和承载性能较好。     

球盘机构中边界吸附膜形成的研究

研究了润滑剂在45#碳素结构钢和聚四氟乙烯（PTFE）2种不同固体表面的润湿性能;在球一盘摩擦机构中,分别使用45#碳素结构钢和PTFE作为摩擦副进行试验,研究了4种不同类型系统中润滑和吸附特性。结果表明,2种润湿性能好的材料接触时,边界润滑性能最佳,而润湿性较好的球和润湿性较差的盘接触的润滑性能最差,盘的润湿性能对润滑系统更为重要,在一定范围内提高速度和载荷,可以提高润湿性较差材料的边界润滑性能。     

考虑双电层作用的电化学边界摩擦模型

以外加电作用下的边界摩擦系统为对象 ,提出了考虑双电层作用的电化学边界摩擦理论模型 ,为涉及电加工等场合下的摩擦磨损研究提供了理论依据。     

纳米粒子润滑油的抗磨减摩机理

使用扫描电镜、能量色散谱、X射线光电子能谱仪和原子力显微镜研究了纳米粒子润滑油的抗磨减摩机理.结果表明:纳米粒子通过"微抛光"作用、"微滚珠"承载作用、填充修复作用、大小粒子协同作用以及在摩擦表面形成新的金属元素的单质和氧化物膜等达到抗磨减摩效果.     

羟基硅酸铝润滑油添加剂对钢/铸铁摩擦副磨损性能的影响

采用球盘试验和销盘试验相结合的方法,研究了钢/铸铁摩擦副在不同油润滑条件下磨损性能的变化,考察了不同含量羟基硅酸铝添加剂的作用效果,采用扫描电镜、X射线衍射仪以及纳米压痕仪对试验样品进行了分析测试。结果表明,该金属陶瓷添加剂表现出显著的抗磨性能,提高了钢/铸铁摩擦副承载能力和使用寿命;随着添加剂含量的增加,抗磨作用更加明显,负磨损现象开始出现;该添加剂可以抑制凹坑和裂纹的扩展,从而使摩擦表面形貌得到改善,并通过改变摩擦表面层的结构使摩擦副的磨损性能得到显著提高。     

纳米级金属粉改善润滑油摩擦性能的研究

在MPX200实验机上考察了粒径为20～30hm的铜粉和锡粉加入Q030润滑油后的摩擦性能,结果表明该铜粉能够提高Q030润滑油的极压性能,而将铜粉和锡粉一起加入该润滑油则效果更佳。     

外加电压对边界润滑下钢/铜摩擦副摩擦磨损的影响

利用球盘式摩擦试验机,针对150SN油润滑下的GCr15/ZCu10Fe3摩擦副,研究了不同极性的外加直流电压对其摩擦系数和磨损状态的影响,并结合磨痕的能谱分析,探讨了外加电压对其摩擦磨损性能的作用机理。     

流体润滑状态下润滑油拖动特性的试验研究

在稳态条件下,对某液力传动油的拖动特性进行了试验研究,分析载荷、主轴转速及轴承供油压力对液力传动油拖动特性的影响.结果表明:主轴转速对油膜压力分布影响最大,油膜压力随主轴转速的增加先增加后下降;在相同载荷下,拖动系数随主轴转速的增加而增加,在相同转速下,拖动系数随载荷的增加而小幅减小.