表面织构化固体润滑膜设计与制备技术研究
本文关键词：表面织构化固体润滑膜设计与制备技术研究 出处：《北京交通大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：润滑技术是保证空间运载工具和飞行器安全可靠运行的关键技术之一,对机械部件的使用寿命具有重要的影响。表面织构技术就是近年来逐渐发展起来的一种摩擦学新技术。所谓表面织构是指在零件表面上加工出的微纳米尺寸级别的规则凹坑或凹槽等结构形貌。建立摩擦副的有限元接触模型,计算不同几何参数的表面织构摩擦副分别在干摩擦和固体润滑状态下的等效应力和接触应力分布,通过考察应力的大小和分布情况,尝试从应力的角度衡量摩擦副的摩擦磨损情况,探索表面织构与固体润滑耦合减磨延寿的作用机理。结果表明,表面织构几何参数对仿真结果有很大影响；在织构化表面加上固体润滑膜后,最大等效应力值出现在表面织构的边缘处,由此可以推测,固体润滑膜会先从表面织构的边缘处脱落,从而影响固体润滑膜的寿命。所以,增加固体润滑膜与试件的结合力是延长固体润滑膜寿命的关键因素。本论文将表面织构技术与固体润滑耦合应用到摩擦副表面,探索表面织构几何参数、工况条件、固体润滑膜制备工艺、摩擦副试件基体材料和固体润滑膜成分等对表面织构化固体润滑膜减磨延寿效果的影响。结果表明,采用喷涂法制备的固体润滑膜均匀且厚度符合标准；表面织构的几何参数存在最优值；本论文中所选用的试验机为M2000摩擦磨损试验机,当转速为200r/min时,载荷从500N增大到900N,固体润滑膜的寿命延长,而不论载荷为500N还是900N,转速从200r/min增大到400r/min都会严重缩短固体润滑膜的寿命,摩擦副试件基体材料对固体润滑膜的寿命影响显著；在二硫化钼固体润滑膜中加入适量合成蛇纹石粉体会有效延长光滑表面固体润滑膜的寿命,但在有织构的试件表面,在二硫化钼固体润滑膜中加入相同含量的合成蛇纹石粉体反而会使得固体润滑膜的寿命缩短。本论文较全面的分析了表面织构化固体润滑膜的性能和延寿机理,为表面织构技术用于空间运载工具和飞行器的固体润滑轴承提供了理论和试验支持。
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【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH117
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本文编号：1354506
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