混合及流体动力润滑下规则微小凹痕图型表面的摩擦特性研究.pdf

第28卷第3期 摩擦学学报 Vol28．No3 2008年5月 TRIBOLOGY May，2008 混合及流体动力润滑下规则微小凹痕 图型表面的摩擦特性研究 任靖日1，赵德金1，蔡荣敷2，金石三3 (1．延边大学T．学院机械系，吉林延吉133002； 2．庆北大学TRIBOLOGY研究所，韩闰人邱702—701； 3．庆北大学机械工学部，韩国大邱702-701) 摘要：采用销一楹摩擦副接触方式在混合及流体动力润滑下，对小同密度的规则微小凹痕图型表而进行石蜡油润滑下 的摩擦试验，利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下，不I删密度的规则微小凹痕图型表面的摩擦特性，利用摩擦系 数曲线图解析不同载荷和滑动速度下，不同密度的规则微小凹痕图犁表面的摩擦行为．结果表明，当试样表面具有规 则微小凹痕图型时，其减摩效果较兀微小凹痕图型表而更佳，在不JLd载倚作用下，规则微小凹痕图利存在着最佳的密 度分布，即在载荷为5—30N，规则微小凹痕图型密度为32．4％时的减摩效果最佳． 关键词：规则微小凹痕图型；混合及流体动力润滑；Stribeck曲线；摩擦特性 中图分类号：TQl74；THll73．3文献标识码：A 在汽车发动机零件的损坏过程中，囚摩擦发生 少．本文作者利用Stribeck曲线分析不同密度的规 的失效占40％左右…．目前，为了减小材料表面的 则微小凹痕图刑表面在各种试验条件下的摩擦特 摩擦损失，一般采用研磨或者超级研磨方法加1二接 性，利用摩擦曲线图解析不同载荷和滑动速度下，不 触表面拉』．最近，为了有效提高表面耐磨性能，广泛 同密度规则微小凹痕图型表面的摩擦行为，以期为 研究和应用丁微／纳米制造技术，且开始利用在硅片 表面织构化技术的发展及其应用提供理论‘j实验依 表面制成纳米图型来减小相对接触滑动时的静摩 据． 擦-3，4J．研究认为，利用激光技术在SiC陶瓷表面加 1 实验部分 工规则微小凹痕图刑的方法可以降低相对滑动表面 Surface 的摩擦系数以及咬粘∞3．Ryk等∞o在Laser 1．1试样制备 mm×3 Pattern研究中，通过实验方法验证了表面图型在改 f：试样采用尺寸为西5 mm的轴承钢圆 善摩擦特性中的作用． 柱销．为了保证与下试样表面之间良好接触，采用超 表面织构化(Surfacetexturing)技术是降低摩擦精密平面加工法加T销的接触表而．试样表面的规 系数的1种新方法1．它是利用机械或化学方法在 则微小凹痕图型采用照相平版印刷术利用湿化学腐 接触表面加工规则微小凹痕图型或其它形状的表面 蚀法制作．胶片上的微小ful痕直径为40仙m，电解液 图型来提高机件表面性能．随着半导体技术的发展， 采用4moL／L的NaCl溶液．利用腐蚀时问控制腐蚀 表面织构化技术及其应用得到广泛研究一。．表面织 深度以确定微小凹痕的深度．湿化学腐蚀后通过测 构化技术包括磨损颗粒吸收、蓄油及流体动力学等 量挑选出表面微小凹痕直径50Ixm、深度4—6“m 3个方面．其各自的理论虽有一定的合理性，但其表 的试样．图1示出了试样表面排列整齐的规则微小 mm×5 面摩擦特性在很大程度E受图型的形状、密度、深度 凹痕形貌．下试样采用尺寸为+60 mm的轴