2012年32卷3期

显示方式:          |     

钢-铜摩擦副在边界润滑条件下的减摩抗磨机理研究
冯欣
2012, 32(3):209-214.
[摘要](1552) [PDF 1180KB](2018)
摘要:
用SRV摩擦磨损试验机分别考察了聚α烯烃基础油含磷氮添加剂和两种含氟硅油添加剂在钢-铜摩擦副滑动下的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要元素的化学状态.结果表明:含磷氮添加剂和含氟硅油添加剂均具有优良的减摩和抗磨性能;磷、氮和氟等在摩擦表面生成的摩擦化学产物是提高摩擦副抗磨减摩性能的根本原因.

磨损增强型超疏水材料的制备及性能研究
何金梅, 屈孟男
2012, 32(3):215-220.
[摘要](15126) [PDF 1076KB](2498)
摘要:
通过在有机硅烷中掺杂微纳米级尺度的SiO2颗粒,利用硅烷的水解和聚合成功地制备了1种具有优异耐磨性能和稳定性的超疏水材料.通过该方法所制备的超疏水材料不仅具有良好的耐磨性,而且其超疏水性能可在一定条件下通过表面的磨损得到增强或恢复.该超疏水材料在较苛刻的环境下仍能保持良好的化学稳定性.扫描电镜分析表明贯穿于整个材料且构成材料厚度的微纳米聚合物复合层是赋予该超疏水材料耐磨损性能的主要原因.

高速滚动轴承滑蹭试验系统研制
李军宁, 陈渭, 吕少璞, 谢友柏
2012, 32(3):221-226.
[摘要](1605) [PDF 1134KB](1846)
摘要:
为研究高速、超高速条件下精密滚动轴承打滑蹭伤机理,自行设计并研制高速滚动轴承滑蹭试验系统.该系统可以通过调节影响高速滚动轴承打滑蹭伤的各种滑差组合因素,用以模拟滚动体与内外圈的动态接触情况,进而分析高速滚动轴承的滑蹭机理.详细介绍了系统的工作原理、系统构成及其主要功能.以圆柱滚子轴承滑蹭试验为例,初步研究了滑差率、内圈转速、径向载荷、润滑状况等滑差组合因素作用下高速滚动轴承的滑蹭规律,验证了该系统的可行性与有效性.本文所开发的试验系统简单便捷,易于扩展,可为未来超高速、超精密滚动轴承设计提供一定的参考与支持.

不同性别人体皮肤摩擦不舒适度感知功能的研究
李炜, 蒋玉石, 庞强, 翟正绘, 周仲荣
2012, 32(3):227-232.
[摘要](1698) [PDF 794KB](1719)
摘要:
利用人体生理和心理反应反馈信号研究了不同性别人体前臂掌侧皮肤在不同法向加载摩擦条件下的不舒适度感知能力.试验在UMT-II多功能摩擦磨损试验机上进行,相应的生理反应信号:皮肤温度、电容以及脑电波利用NeXus-10生理反馈仪进行同步采集及定量分析;皮肤感知的心理信号借助于摩擦过程中受试者对疼痛、牵扯和灼热的感觉程度进行量化记分.结果表明:皮肤的摩擦系数在性别之间无显著性差异;女性皮肤的温度及电容普遍高于男性,但温度及电容在摩擦开始及结束时的差值在性别之间无显著性差异;女性脑电波幅值及高幅值波峰数大于男性;相应的女性在摩擦过程中不舒适的心理反应强于男性;所有受试者在摩擦过程中的不舒适感均随时间的延长及载荷的增大而增强.

反应烧结Ti3SiC2材料的载流摩擦磨损性能
刘刚田, 肖琪聃, 吕振林, 张永振
2012, 32(3):233-237.
[摘要](1400) [PDF 818KB](1454)
摘要:
采用HST-100型摩擦磨损试验机,研究了载流条件下法向载荷和电流对Ti3SiC2材料摩擦磨损性能的影响,同时借助JSM-6700F型扫描电子显微镜研究了Ti3SiC2材料的磨损机理.结果表明:当电流为0 A时,Ti3SiC2材料磨损主要以机械磨损为主,随着载荷的增加,摩擦系数逐渐减小,在120 N时达到最小值0.32.在载流条件下,Ti3SiC2材料磨损主要以电弧烧蚀和机械磨损为主,随法向载荷的增加摩擦率逐渐减小,在120 N时磨损率接近于非载流条件下单纯的机械磨损量2.2×10-6 mm3/(N·m).在高载荷和不同电流条件下,Ti3SiC2材料均表现出良好的载流摩擦磨损性能.

聚双环戊二烯自润滑材料的高速干摩擦行为
潘炳力, 赵菁, 张玉清, 张永振
2012, 32(3):238-243.
[摘要](15128) [PDF 1003KB](1645)
摘要:
采用拟反应注射成型法制备了含油聚双环戊二烯(PDCPD)材料. 利用MMS-1G型摩擦磨损试验机考察了PDCPD材料在摩擦速率处于中高速(5~20 m/s)下的摩擦学性能.结果表明:含油PDCPD材料在中高速干摩擦下,表现出比纯PDCPD更优良的减摩耐磨性能. 纯PDCPD材料的耐磨性受摩擦速率的影响相对较小,而PDCPD含油复合材料对摩擦速率更为敏感. 在较低的摩擦速率下,纯PDCPD的磨损模式呈现明显的磨粒磨损; 较高摩擦速率下,纯PDCPD主要为黏着磨损和微坑损伤. 含油PDCPD材料具有完全不同于纯PDCPD的磨损模式,表现为轻微的表面擦伤和疲劳磨损.

核主泵用双锥度端面流体静压机械密封热弹流效应研究
彭旭东, 刘鑫, 孟祥铠, 盛颂恩, 李纪云
2012, 32(3):244-250.
[摘要](15137) [PDF 1045KB](1858)
摘要:
针对核主泵用双锥度端面流体静压型机械密封热弹流效应研究在高压和高速条件下,其密封性能易受端面热弹变形影响的特点,提出了收敛型双锥面流体静压型机械密封,并建立了热-流-固耦合数学模型;通过采用有限差分法求解端面温度和端面流体膜压的控制方程组,采用有限元法求解密封环的热、弹变形,对密封进行了流、固、热耦合分析,研究了热弹变形对密封性能的影响,并对单锥面和双锥面2种流体静压型机械密封的密封性能、温度分布进行了对比研究.结果表明:双锥面密封与单锥面密封相比,不仅稳定性更好,而且端面温度分布更均匀,可靠性更高,但是泄漏率略有上升;在泄漏入口处即高压侧,外锥面锥度的大小对开启力影响较大,而在泄漏出口处即低压侧,内锥面锥度的大小对泄漏率影响较大;内锥面宽度比取0.05左右时能获得较大的刚漏比.

等离子喷涂层接触疲劳失效模式及失效机理的研究
王海斗, 张志强, 李国禄, 徐滨士, 朴钟宇
2012, 32(3):251-257.
[摘要](1362) [PDF 1129KB](1789)
摘要:
研究了等离子喷涂层在不同应力水平下的接触疲劳失效模式与声发射幅值的对应关系,并分析了涂层的接触疲劳失效机理.结果表明:声发射幅值与接触应力的大小无明显的关系,根据疲劳失效时的声发射幅值可以判断涂层接触疲劳失效模式,幅值为87~93 dB时易发生剥落或分层失效,幅值为78~83 dB易发生点蚀失效.涂层表面微凸体与轴承球滚压接触产生黏着磨损以及涂层、磨粒、轴承球三者形成的三体磨料磨损是点蚀失效产生的主要原因.剥落失效主要与涂层表面微观缺陷处裂纹的萌生、扩展以及表面磨损行为有关.层内分层失效是由涂层内部最大剪切应力控制的,而界面分层失效主要是由涂层与基体的低结合强度、热失配以及界面剪切应力造成的.

颗粒流润滑过程中粉末层的微观破坏形式和机理分析
王伟, 刘小君, 刘焜
2012, 32(3):258-263.
[摘要](1449) [PDF 1464KB](1197)
摘要:
将松散的石墨粉末导入到面接触摩擦副间隙中,对粉末层形成和破坏过程的宏、微观现象进行了跟踪和分析.通过对粉末层的电子、光学显微镜观察及能谱分析发现粉末层典型的生命周期包含完整、轻微破损、严重剥落和完全破坏4个阶段.利用光学显微镜观察到粉末层的鼓包、部分剥落、分层剥落和擦伤等微观现象,这些现象代表粉末层不同阶段的破坏状态和磨损程度.鼓包、部分剥落、分层剥落是粉末层破坏的早期形式.擦伤是粉末层破坏的严重形式,表明上试件和下试件发生了表面的直接接触并产生磨损,通常能够在粉末层完全破坏之前观察到.

磷酸锌表面脂肪酸自组装单分子膜的制备及其摩擦学性能研究
王银虎, 万勇, 刘长松
2012, 32(3):264-270.
[摘要](1506) [PDF 894KB](1750)
摘要:
采用水热法在锌片上一步合成磷酸锌薄膜,随后在表面沉积硬脂酸单分子膜以实现高疏水.利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及摩擦磨损试验机(UMT-3)对制得样品的表面形貌、结构组份及摩擦学性能进行了表征,并利用红外光谱仪(IR)对硬脂酸修饰机理进行了研究.研究结果发现:在水热处理导致的磷酸锌表面微织构化效应以及脂肪酸自组装薄膜的纳米润滑效应的联合作用下,在锌表面构筑的高疏水膜具有明显的减摩和耐磨特性.

微动对LY12CZ铝合金材料疲劳寿命的影响
杨茂胜
2012, 32(3):271-278.
[摘要](1267) [PDF 1517KB](1448)
摘要:
选用航空铝合金材料LY12CZ为研究对象,以试验为基础,研究了微动对其疲劳寿命的影响.结果表明:在相同的循环应力下,LY12CZ铝合金的微动疲劳寿命比常规疲劳寿命大大降低,最大降幅达到了55%;对于受微动影响的结构,疲劳裂纹形成阶段时间非常短,其寿命只占整个疲劳寿命的15%~20%;微动疲劳裂纹扩展寿命随接触压力、参数Q/fP的增加而降低,随压头曲率半径的增加而增加,而扩展寿命与总寿命的比值Np/Nt随接触压力、参数Q/fP的增加而增加,随压头曲率半径的增加而降低,且参数Q/fPNp/Nt的影响最大,压头曲率半径最小,接触压力介于二者之间.

载荷偏置对圆锥滚子润滑性能的影响
杨萍, 刘晓玲, 杨沛然
2012, 32(3):279-285.
[摘要](1380) [PDF 1381KB](1573)
摘要:
本文在圆锥滚子的润滑中考虑力矩平衡,分析了载荷偏置对圆锥滚子弹流润滑性能的影响,给出了载荷偏置量与滚子位置角的规律曲线,讨论了不同端部修形圆角和速度参数对接触区压力和膜厚的影响.结果表明:载荷偏置使滚子一端翘起,从而出现滚子一端承载现象,此时润滑状况较差,极易出现润滑失效从而引起滚子偏磨,降低使用寿命;其次,载荷偏向大端的润滑要优于载荷偏向小端的润滑,而且总载荷作用点偏向大端的某一位置时,圆锥滚子的润滑处于最佳状态;第三,在本文参数范围内,当载荷偏置时,修形圆角和速度参数越大,圆锥滚子的润滑状况就越好.

基于MEPE和EHL理论的渐开线斜齿轮啮合特性分析
苑士华, 董辉立, 李雪原
2012, 32(3):286-290.
[摘要](1448) [PDF 672KB](1541)
摘要:
以斜齿轮为研究对象,应用最小弹性势能原理(MEPE)和弹性流体动力润滑理论(EHL),采用多重网格数值求解法获得了斜齿轮在不同啮合位置及沿接触线方向的载荷分布,压力与膜厚分布,并对比分析了不同螺旋角下基于MEPE理论和基于接触线长比例理论的载荷分布模型及数值仿真结果.结果表明:沿啮合线方向,载荷在啮合中间段达到最大值,螺旋角越大,载荷分布趋于平均;受综合曲率半径和载荷分布的影响,压力分布在啮合中间段较高,膜厚沿啮合线缓慢变化,节点处稍有下降;沿接触线方向,载荷变化平缓,近似呈抛物线,最小膜厚单向线性变化,而压力则在两端具有较大值.

亚微米颗粒化凹凸棒石粉体对45#钢的减摩与自修复
张博, 许一, 徐滨士, 高飞, 王利民, 于鹤龙
2012, 32(3):291-300.
[摘要](1368) [PDF 1376KB](1727)
摘要:
利用球磨法将具有纤维束结构的一维纳米凹凸棒石粉体进行亚微米颗粒化改造.将亚微米颗粒化凹凸棒石粉体分散在长城牌柴油机润滑油CD 15W/40中,利用端面摩擦磨损试验和环-块摩擦磨损试验考察其减摩与自修复性能,并与未添加凹凸棒石粉体的CD 15W/40进行对比.借助XRD、SEM、TEM、EDX和XPS对试验样品进行了分析测试,并探讨了亚微米颗粒化凹凸棒石粉体对45#钢磨损表面的自修复机理.结果表明:高能球磨可以完成将纤维状的凹凸棒石粉体向颗粒状转变的过程,改造后的粉体物相组成为凹凸棒石和石英,粒度属于亚微米级;CD 15W/40添加亚微米颗粒化凹凸棒石粉体后,其减摩性提升58.4%;与CD 15W/40润滑表面相比,加入亚微米颗粒化凹凸棒石粉体后,磨损表面光滑,没有明显犁沟、点蚀坑和表面材料塑性变形等现象;磨痕处存在与基体材料不同的修复区域,该修复区域沉积了O、Si、Fe等元素,说明亚微米颗粒化凹凸棒石粉体对45#钢具有优良的减摩性和自修复性能.

摩擦-电化学噪声法研究Mo改性钛合金的腐蚀-磨损行为
张敏, 马永, 张翔宇, 范爱兰, 唐宾
2012, 32(3):301-305.
[摘要](12947) [PDF 797KB](1565)
摘要:
利用等离子表面改性技术在Ti6Al4V合金基体上制备Mo渗镀复合改性层,考察改性层组织结构,利用微动摩擦学试验机并结合电化学噪声技术对比研究基材及改性层在0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀-微动摩擦学行为,对腐蚀-摩擦过程中的噪声参数进行分析.结果表明:纯Mo改性层能够明显改善钛合金的耐磨和减摩特性;同时提高了合金在0.5 mol/L NaCl溶液中的自腐蚀电位及降低了腐蚀电流,改善了合金表面的腐蚀-摩擦学性能.

碱性腐蚀环境下接触载荷对钢丝微动疲劳行为的影响
赵维建, 张德坤, 张泽锋, 王崧全, 王世博
2012, 32(3):306-312.
[摘要](7623) [PDF 2176KB](1160)
摘要:
以矿用钢丝为研究对象,在自制的钢丝微动疲劳试验机上开展钢丝在碱性腐蚀环境下的微动疲劳试验,考察钢丝在应变比为0.8时不同接触载荷下钢丝的微动运行特性,并用光学显微镜和扫描电子显微镜观察钢丝的磨痕和断口形貌,分析其微动磨损和疲劳断裂机理.结果表明:不同接触载荷下钢丝的摩擦系数具有相同的变化趋势,均可以分为4个阶段:跑合期、上升期、下降期和稳定期;4种不同接触载荷下钢丝摩擦副均运行于滑移状态,磨损机制以腐蚀磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和塑性变形为主;钢丝疲劳寿命与磨损量成反比,疲劳断口可分为3个区:疲劳源区、扩展区和瞬断区.

First slide
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中科院兰州化学物理研究所
  • 编:薛群基
  • 址:兰州市天水中路18号
  • 邮政编码:730000
  • 话:0931-4968238
  • 电子邮件:tribology@licp.cas.cn
  • 国际标准刊号:ISSN 1004-0595
  • 国内统一刊号:CN 62-1095/O4
  • 邮发代号:54-42
  • 价:38元
  • 价:228元