均匀梯度磁场作用下的磁性流体摩擦性能试验研究.pdf

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1、2014年11月润滑与密封NOV．2014第39卷第11期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．39No．11DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．11．012均匀梯度磁场作用下的磁性流体摩擦性能试验研究陈善飞王正良顾邦明(浙江万里学院应用物理研究所浙江宁波315101)摘要：采用激光微加工技术制作不同孔径与密度的表面织构的摩擦副试样，设计制造一对可产生均匀梯度磁场的亥姆霍兹线圈，将其安置于改造后的UMT3摩擦试验机中，使摩擦副能在均匀梯度磁场内进行摩擦试验。以磁性流体为润滑油，考察不同载荷、运动频率下，不同表面织构的摩擦副试

2、样在均匀梯度磁场作用下的摩擦性能。结果表明：适当孔径与密度的表面织构能提高磁性流体的摩擦性能；摩擦副表面织构在均匀梯度磁场作用下抗磨性能和极压性能明显提高；摩擦因数随均匀梯度磁场强度的增大而显著减小。关键词：磁性流体；表面织构；均匀梯度磁场；摩擦性能中图分类号：TH117文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)11—055—4ExperimentStudyonFrictionPropertiesofMagneticFluidunderUIliformMagneticFieldGradientChenShanfeiWangZhengliangGuBangmi

3、ng(InstituteofPhysicsTechnology，ZhejiangWanliUniversity，NingboZhejiang315101，China)Abstract：Thesurfaeetexturewithdifferentarearatioandaperturewasfabricatedonthefrictionspecimensbyusingla—sermicromachiningtechnology．ApairofHelmholtzcoilsweredesignedandmanufactured，andwasplacedinmodifiedUM

4、T3frictiontestertoproduceauniformgradientmagneticfieldinwhichthefrictiontestcanbecarriedoutforthefric—tionpairsunderauniformgradientmagneticfield．Withthemagneticfluidaslubricant，thefrictionpropertiesofthespeci—menswithdifferentsurfacetextureinuniformgradientmagneticfieldwerestudiedunderd

5、ifferentloadandmovingfre—quency．Theresultsshowthatthesurfacetexturewithappropriateape~ureanddensitycanimprovethefrictionperform—anceofmagneticfluid．Theanti-wearandextremepressureperformanceoffrictionpairsisimprovedsignificantlybythesurfacetextureinauniformmagneticfieldgradient．Thefrictio

6、ncoefficientisreducedsignificantlywiththeincreaseofU—niformgradientmagneticfieldstrength．Keywords：magneticfluid；surfacetexture；uniformmagneticfieldgradient；frictionproperties随着能源、机械、通讯电子和航空航天等领域的密封等领域广泛应用。磁性流体实际上是一种由表面飞速发展，由摩擦磨损导致的工业设备零件表面损活性剂修饰的纳米级颗粒作添加剂的特殊的润滑油，坏、失效和材料损耗等问题日益突出，严重制约了经其具

7、有普通润滑油所没有的磁控特性，在外加磁场作济的快速发展¨j。因此改善材料的摩擦磨损性能和用下可以被控制、定位和移动，已被成功应用于计算机器零件的润滑状态，延长机器设备使用寿命，提高机驱动硬盘的轴承润滑、机器人关节润滑等方能源利用效率已是广大摩擦学工作者面临的重要挑面]。因此，研究磁性流体在不同外加磁场作用战。下，对不同摩擦副的润滑性能具有重要的学术价值和由纳米级的铁磁性颗粒、表面活性剂和载液应用前景。(润滑油)构成的磁性流体(Magneticfluid)，早已在不同类型的磁场(梯度磁场、均匀磁场、均匀梯度磁场等)对磁性流体作用的效果不一样