载荷与滑动速度对铜合金磨损的影响

对热型连续定向凝固工艺生产的Cu-0．1Ag合金进行干滑动摩擦磨损实验并将该材料与耐磨性较好的单晶铜进行对比实验。分析讨论载荷、滑动速度等因素对该材料磨损率及磨损表面的影响。实验结果表明：滑动距离、滑动速度对铜合金的磨损有较大影响,而且铜合金的抗磨性能明显优于耐磨性较好的单晶铜。     

滚齿机复合材料滑动导轨磨损性能

为了掌握滚齿机复合材料滑动导轨磨损性能,在振动爬行原理、Reynolds理论及复合材料滑动导轨工况参数的基础上,建立了复合材料滑动导轨稳定磨损阶段的磨损深度随磨损时间变化关系模型,提出了磨损深度测试方案,成功研制出复合材料滑动导轨磨损测试试验机。运用滚齿机复合材料滑动导轨样件进行了磨损试验,分析了复合材料滑动导轨磨损深度的试验与理论数据,揭示了复合材料滑动导轨磨损规律。理论数据与试验数据相比较,两者相对误差低于5%,验证了理论研究的正确性,表明该研究可为滚齿机复合材料滑动导轨的油槽结构、油槽几何参数及油膜承载能力的优化设计与导轨选型提供有益参考。     

F4导轨板在平面磨床产品上的应用

金属切削机床的大部分滑动导轨都是以铸铁对铸铁接触作滑动导向,由于摩擦系数大、润滑不良、防尘措施差等因素,致使导轨磨损严重,影响工作精度和寿命。随着塑料工业的迅速发展,越来越多工程塑料相继出现,聚四氟乙烯导轨板(简称F4板)就是其中的一种,将这种材料粘贴于机床导轨,比起其它导轨结构更为经济、耐磨、优越。F4板质软,化学性能稳定,与金属相对滑动摩擦时,摩擦系数较低、而且稳定,其摩擦系数值一般为0.04左右,F4板     

铝-塑自润滑材料的结构分析设计与摩擦磨损性能

对高强铝合金(7075)———超高分子量聚乙烯(UHMWPE)自润滑材料进行结构分析设计,通过压缩试验与往复式滑动摩擦磨损试验测试了新材料的承载力、摩擦热、摩擦因数与磨损率;用扫描电镜观察了磨损表面的磨痕形貌并分析了磨损机理。结果表明:这种新型自润滑材料的比强度较高,抗压强度达到100MPa,摩擦因数小于0.16;在正压力P=8.5kN、往复频率300次/min(30mm/s)、滑动行程S=324m的室温干摩擦条件下,磨损率为1.7×10-6mm3/(N.m),摩擦温度为65℃;这种新型自润滑材料在磨合期主要表现为犁沟和粘着磨损,磨损后期表现为表层和亚表层的脆性断裂。     

CrNiMo钢在高速干滑动条件下摩擦表面的组织变化研究

在MMS-1G型高速干滑动摩擦磨损试验机上,采用CrNiMo钢作为销试样,与H96黄铜盘配副,进行了高速干滑动摩擦磨损试验,研究其高速干滑动摩擦磨损性能。对试验后的试样沿纵切面进行微观组织分析,探讨摩擦表面在试验前后及不同试验参数条件下的组织变化。结果表明,在高速干滑动条件下,CrNiMo钢材料的摩擦磨损性能随滑动速度的增加存在突变,其微观组织摩擦后沿纵切面发生了较大变化,且摩擦表面组织随滑动速度增加,发生了回复再结晶及碳化物的析出和长大。     

基于Archard磨损理论的滑动导轨磨损率预测模型研究

以机床滑动导轨副典型工况下的载荷和速度为变量因素,采用正交实验设计方法,进行销盘磨损实验,研究滑动导轨副在干摩擦条件下的磨损规律。参照经典的Archard磨损公式对实验数据进行回归并修正,得出相应的磨损率的回归公式。将该回归公式和Archard公式计算结果与实验数据进行对比,得出该回归公式能更好地预测导轨副的磨损率。     

LAB-150闭式平面气浮导轨的设计及性能实验

精密机械现在主要采用三种导轨:滑动导轨、滚动导轨及静压导轨.滑动和滚动导轨,由于受摩擦磨损、温度、介质等影响,使其运动速度、精度不能太高,寿命也有一定限度,在低速时又会出现“爬行”现象.因此,很难实现高精度快速微动进给运动.液体静压导轨,虽然产生的摩擦力很小,运动平稳无爬行,但是,由于它的工作介质是液体油,需要回收,对工作环境有污染,油温又很难控制,结构比较复杂,不宜产生高速直线运动.使用空气静压导轨,是获得超精密直线运动的最佳新技术之一.     

轮轨滑动摩擦生热分析

利用ANSYS有限元软件建立轮轨滑动摩擦热-结构耦合简化模型,针对特定载荷、摩擦因数和相对滑动速度工况进行了轮轨的温度场和应力场研究.结果表明:轮轨处在滑动摩擦状态时,需考虑材料参数随温度变化的影响;热影响区分布于轮轨表面很薄层,并在此薄层产生很高的热应力;随着轴重力、摩擦因数和相对滑动速度的增大,轮轨的热效应越明显.轮轨滑动过程的热效应问题研究将有助于揭示接触过程中的表面磨损机理.     

双电机消隙结构与导轨定位精度

滑动导轨应用双电机消隙传动结构,改善了导轨滑动摩擦力及齿轮传动的消隙效果,减小了双电机消隙扭矩,提高了机床定位精度。     

机床滑动导轨的磨损与磨损计算

本文论述了机床滑动导轨的磨损及磨损计算。分析了铸铁—铸铁,铸铁—塑料滑动导轨副的磨损情况和磨损不均匀性;列出了单件小批生产时普通车床和单柱式立式镗床滑动导轨的磨损率i_n和比磨损Ⅰ的数值和计算公式。介绍了机床滑动导轨的工程近似估算和不均匀磨损使用概率的计算方法。     

Si3N4 as a biomaterial and its tribo‐characterization under water lubrication

Hip implant wear is recognised as the main cause of hip implant failure therefore has been widely investigated both experimentally and clinically, demonstrating the coexistence of abrasive, adhesive, fatigue and corrosive wear. Many clinical in vivo and bulk material wear rate data from published literature have been presented for non‐oxide ceramic implants. Several studies have shown that the coefficient of friction of self‐mated silicon nitride in water decreases from an initially high value to about 0.002 after a certain run‐in period. Since the worn surfaces become extremely smooth, the low friction is attributed to the initiation of hydrodynamic lubrication by a thin water film at the interface. The possibility of mixed lubrication, i.e. hydrodynamic lubrication by water and boundary lubrication due to the presence of colloidal silica on the wearing surfaces, has also been proposed. Influence of load, speed and surface roughness on the duration of the run‐in period of silicon nitride under water lubrication was investigated in this study. The results confirmed that a low coefficient of friction is obtained following a run‐in period when a wear scar of sufficient size is developed to reduce the contact stress. The run‐in period, during which the coefficient of friction is fairly high, is shorter for smoother surfaces and at higher loads and speeds. The striations that appeared to be associated with the high‐friction spikes can be formed as a result of surface film breakdown. Although the results are consistent with the proposed mechanisms of hydrodynamic lubrication or mixed lubrication, it is proposed that the low‐friction behaviour may also be related to fundamental interactions between two hard and elastically deforming surfaces covered with hydrogen‐terminated oxide films. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种新型摩擦材料在水润滑下的摩擦学性能研究

采用环块式摩擦磨损实验研究了一种新型摩擦材料在水润滑状态下不同载荷与转速对试样摩擦学性能的影响,并对比干摩擦条件下的摩擦学性能变化,借助磨损表面形貌观察分析其磨损机理。实验结果表明:水润滑条件下,摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着转速的提高先增加后减小;磨损率随着载荷与转速的提高都减小。相同载荷与转速下,干摩擦时磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主,而水润滑条件下水形成边界润滑,磨损机理以磨粒磨损和轻微的黏着磨损为主;水润滑条件下摩擦系数和磨损率均低于干摩擦,主要是由于水起到了润滑和冷却的作用,阻止了转移膜的形成,并在材料表面形成水膜起到了边界润滑的作用。     

不同载荷下水润滑高分子材料磨损机制的试验研究

为了研究载荷对新型水润滑高分子轴承材料磨损机制的影响,在CFT-1型摩擦磨损试验机上对该材料进行不同载荷下的无/有水润滑摩擦磨损试验,通过考察试样的摩擦因数、磨痕和磨损表面形貌,分析该材料的磨损机制。结果表明:在无水润滑条件下,该材料的摩擦因数随着载荷的增加呈现先降低后逐渐上升的变化趋势,磨损表面均出现塑性变形和撕裂脱落现象,磨损机制主要为黏着磨损,其中随着载荷的增大表面塑性变形趋于严重,而表面撕裂脱落在中等载荷下较为轻微,在低载荷和高载荷下较为严重;在水润滑条件下,该材料的摩擦因数随着载荷的增加也呈现出先下降低后急剧上升的趋势,磨损表面未发生塑性变形和撕裂脱落,但出现脱落的磨粒和犁沟,磨损机制主要为磨粒磨损,其中在中等载荷下,表面脱落的磨粒少、犁沟细小而浅,在低载荷和高载荷下表面脱落的磨粒多、犁沟深。     

短切玻璃纤维增强尼龙材料的摩擦与磨损

在环块式磨损试验机上研究了载荷、速度以及润滑介质等因素对自制短切玻璃纤维增强尼龙材料摩擦学行为的影响 ,利用扫描电镜对其磨损机理进行分析。发现 :材料的摩擦系数随载荷的增加而下降 ,达到最小值后 ,又随载荷的增加而持续上升 ,随着速度的增加 ,材料的摩擦系数增加 ;材料的磨损量则随载荷、速度的增加而持续增加 ;材料的磨损以粘着、疲劳为主。在润滑条件下 ,复合材料的摩擦系数大大降低 ;油润滑条件下 ,材料基本无磨损 ,但水润滑条件下 ,材料的磨损量反而比干摩擦条件下大。     

不同润滑条件下氧化铝陶瓷衬板的磨损机制

在干摩擦、水润滑、油润滑3种不同润滑条件下对氧化铝陶瓷进行摩擦磨损试验。利用SEM对磨损后的磨痕进行观察并进行显微组织结构分析,探讨不同介质下氧化铝陶瓷的磨损机制。结果表明:氧化铝陶瓷材料干摩擦条件下的磨损机制为大量的脆性剥落和大量的磨粒磨损,在水润滑条件下为较少的脆性剥落和轻微的磨粒磨损,在油润滑条件下为很少的脆性剥落和极微的磨粒磨损;液体润滑剂可使氧化铝陶瓷材料的磨损量大幅度降低,其中油润滑条件的减磨效果最为突出。     

锌铝合金(ZA27)润滑时摩擦磨损特性研究

本文研究ZA27合金在润滑下的摩擦磨损特性。提出在油润滑下ZA27合金同材质摩擦时,磨损特点是边界润滑摩擦;其与45钢配副摩擦时,摩擦特点主要是犁削。根据磨损失重分析得出;ZA27合金在润滑工况下是一种良好的减摩材料。     

原位成型微织构自润滑陶瓷材料的制备及其性能研究

表面织构具有改善表面润滑状态和减摩抗磨的作用,在工程领域的应用也越来越广。现有的微织构加工方法很多,但成本较高,且加工周期长。本试验提出了原位成型的加工方法,以石墨为微织构凸模,设计、加工了沟槽型微织构,经热压烧结工艺将微织构置入到陶瓷粉体中,原位成型表面微织构陶瓷材料。对所得材料进行力学性能测试和摩擦磨损试验,用扫描电镜(SEM)观察裂纹、断面形貌以及磨损表面。结果表明:沟槽型织构材料的断裂韧性和抗弯强度分别为7.4MPa·m~(1/2)和504.8MPa,比无织构材料分别提高了约0.4%和12.3%;沟槽型织构试样摩擦系数较为平稳,且与无织构试样相比,最大摩擦系数和最小摩擦系数分别减少了约33.3%和18.2%;沟槽型织构试样的磨损形式主要是磨粒磨损,无织构试样的磨损形式主要是粘结磨损。     

Effect of consolidation in boundary lubrication

This paper is concerned with the effects of the colloidal aspect in boundary lubrication. The newly developed method for surface forces measurement has clearly shown the consolidation effect during contact loading. The paper also shows that, in some cases, the friction coefficient varies with the compaction of wear particles in the contact. Friction experiments between a ball and flat (both sapphire) in which the contact is immersed in water, have been performed to understand the effect of compaction of worn material on friction. During friction, wear debris is piled up in the contact and shear behaviour depends on pressure and volume fraction of wear particles.     

多因素影响的格莱圈材料摩擦磨损试验研究*

格莱圈由聚四氟乙烯(PTFE)矩形滑环和丁腈橡胶(NBR)O形圈组成。为了研究不同因素对于格莱圈密封材料摩擦磨损性能的影响,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机,通过改变往复频率、粗糙度、润滑状态研究格莱圈材料与45钢配副时的摩擦磨损性能,利用SEM对试块试验前后表面形貌进行观测,并对摩擦磨损机制进行分析。试验结果表明:在干摩擦和滴油润滑条件下PTFE材料相比NBR材料具有更为优异的摩擦磨损性能;NBR材料表面粗糙度过高或过低都会导致摩擦因数升高,表面粗糙度对具有自润滑性能的PTFE材料的摩擦因数影响不大;高往复频率会使NBR材料摩擦因数降低,过高或过低的往复频率都会使PTFE材料摩擦因数降低;NBR材料的磨损形式以磨粒磨损和黏着磨损为主,PTFE材料以黏着磨损和疲劳磨损为主。     

复合润滑结构表面在油润滑下的减摩性能*

为研究不同表面处理方式对巴氏合金/45钢配副表面减摩性能的影响,采用热压固化工艺将六方氮化硼封装于表面织构内,制备复合润滑结构表面;在油润滑下进行销-盘磨损试验,使用递归定量分析（Recurrence quantification analysis,RQA）参数划分磨损过程;研究复合润滑结构表面在磨合期和正常磨损期的减摩性能,并与纯织构表面减摩性能进行对比。结果表明：复合润滑结构表面拥有较低摩擦因数和显著减摩效果,其减摩性能优于纯织构表面;相比无织构表面,复合润滑结构表面在磨合期内的平均摩擦因数下降77.9%,在正常磨损期内的平均摩擦因数下降73.5%且磨合期的时长缩减75.0%;较大织构孔径的复合润滑结构表面的减摩效果更好且磨合期更短;纯织构和复合润滑结构表面的减摩效果均在较高速度和载荷下更显著;各试样表面在磨合期的摩擦因数越低,对应进入正常磨损期后就越低。