面接触条件下织构表面摩擦特性研究.pdf

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1、第48卷第19期机械工程学报V_oI．48NO．192012年10月JOURNALOFMECHANICALENGINEER／NGOct．20l2DoI：1O．3901，JME．2012．19．109面接触条件下织构表面摩擦特性研究水李媛刘小君张彦刘煜(合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009)摘要：为研究织构表面对面接触摩擦副摩擦特性的影响，设计和制造4个表面高度算术平均值相同、表面微凹坑面积占有率分别为7％、14％、21％、28％的试件，选用HDM20端面摩擦磨损试验机，针对油润滑和脂润滑两种润

2、滑剂，在不同载荷、转速等工况和不同摩擦副配对材料等条件下进行了试验研究，探讨表面形貌对摩擦特性的影响规律，并使用TalysurfCCILite非接触式三维光学轮廓仪对试样进行三维表面测量，采用ISO25178定义的体积参数和连通性系数对三维表面形貌进行表征，从而得出表面体积参数及连通性系数与摩擦因数的关系。结果表明：在油润滑条件下表面形貌的微观结构特性对摩擦的影响要比脂润滑条件下的更显著：在钢对铜摩擦副条件下织构表面的摩擦因数变化比较复杂，在钢对钢摩擦副条件下织构表面的摩擦因数变化相对平稳；在不同的条件

3、下，最优的表面微观结构特性也不同；将连通性系数和体积参数结合起来对表面形貌进行表征将更有利于表面微观结构特性的摩擦学设计。关键词：面接触油润滑脂润滑微观结构特性摩擦中图分类号：TH117FrictionalPropertiesofTexturedSurfacesunderPlaneContactLIYuanLIUXiaojunZHANGYanLIUKun(FacultyofMechanicalandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology,Hef

4、ei230009)Abstract：Inordertostudytheinfluenceoftexturedsurfacesonthetribologicalpropertiesofplanecontactfrictionpairs，fourspecimensaredesignedandmanufacturedwhichhavethesamesurfacearithmeticaverageheight，andtheareadensityofmicrocavityare7％，14％，21％and28％re

5、spectively．AseriesoffrictionalexperimentsforOillubricationandgreaselubricationwithoperatingconditionsofdiferentload，velocityanddiferentmaterialareconductedonaHDM20end-facecontacttribo-tester．Theefectofsurfacetopographyonfrictionalpropertyisinvestigated．T

6、he3DsurfacesofthespecimensarescannedbyTa~surfCCILiteNon-contact3DopticalprofilerandcharacterizedthroughvolumeparameterinISO25178andconnectivityparameter．Thecorrelationbetweencharacterizationparametersandfrictioncoeficientisgiven．Theresultsshowthattheinfl

7、uenceofmicro-structurecharacteristicsofsurfacetopography013frictionunderoillubricationismoreremarkablethanthatundergreaselubrication．Thechangeofthefrictioncoeficientoftexturedsurfacesiscomplexundertheconditionofsteel—copperfrictionpair,butsmoothandsteady

8、undertheconditionofsteel·-steelfrictionpair．Theoptimalmicro·-structurecharacteristicsofsurfacetopographyarediferentunderdiferentconditions．Itisbeneficialforthetribologicaldesignofmicro-structurecharacteristicsofsurfacetopo