PEEK摩擦信号分形维数与表面形貌相关性试验研究.pdf

PEEK摩擦信号分形维数与表面形貌相关性试验研究——李 超 焦 瑜 张 静等 PEEK摩擦信号分形维数与 表面形貌相关性试验研究 李 超 焦 瑜 张 静 赵 墁 兰州理工大学，兰州 ，730050 摘要：为研究聚醚醚酮树脂／球墨铸铁摩擦副磨合初期摩擦信号分形维数与聚醚醚酮初始表面形貌 分形维数的相关性，在 UMT一3MT摩擦磨损试验机上对聚醚醚酮树脂／球墨铸铁摩擦副进行了摩擦 磨损试验，运用结构函数测度法对初始表面形貌、摩擦力信号、摩擦 因数信号进行了分形表征，计算得到 了不 同载荷下的分形维数 。研究结果表 明，聚醚醚酮初始表面和摩擦信号均具有显著的分形特征 ；在相 同速度、相 同初始表面下，摩擦信号的分形维数随着载荷的增大而增大；在相 同速度、不同载荷下，磨合 初期摩擦信号的分形维数均与初始表面分形维数负相关。 关键词：聚醚醚酮树脂／球墨铸铁 ；表面形貌 ；摩擦力；摩擦因数；分形维数；结构函数 中图分类号：TH117．2 文章编号 ：10O4—132X(2011)14—1715—05 ResearchonCorrelationofFrictionSignalsandSurfaceTopographyofPEEK LiChao JiaoYu ZhangJing ZhaoMan LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou，730050 Abstract：In order to investigate the correlation offriction force and coefficient signals of PEEK／QT400andinitialsurfacetopographyofPEEK，frictionandweartestsofPEEK／QT400were carriedoutonanUM T一 3M T weartesterwithsamevelocityanddifferentIoads．ThefractaIbehav— iorsofinitialsurfacestopographyandfriction signalswerestudiedwithfractaltheoryandthefractal dimensionofthem werecalculatedusingstructurefunctionmeasurement．method．Resultsshow that theinitia1surfaceofPEEK and friction signalsboth haveobviousfractalcharacteristics，under the samevelocityandsameinitialsurface。thevalueoffractaldimension increaseswith theincreasesof contactload，andunderthesamevelocityanddifferentloads，frictionsignalsofpreliminaryrunning— instageandinitia1surfacesofPEEK arebothpositivecorrelations． Keywords：PEEK(poly(ether—ether—ketone))／QT400；surfacetopography；frictionforce；fric— tioncoefficient；fracta1dimension；structurefunction 0 引言 由于涡旋压缩机特定的运动方式可实现无油 涡旋压缩机具有效率高、噪声低、结构紧凑等 润滑 ，故摩擦副对偶材料 的最佳匹配和摩擦磨损 优 良特性 ，在成功应用于空调制冷领域后 ，现已向 行为是研究的关键问题之一 。摩擦副的表面形貌 医药 、食品等需要无油污染的洁净压缩气体领域 特征对摩擦副相互作用表面间的摩擦 、磨损 、混合 拓展 。目前，大多数涡旋压缩机采用润滑油方式 润滑特性