微造型表面摩擦特性与三维形貌表征参数关联性研究

发布时间：2021-01-04 18:57

　　运用激光打标机在金属圆盘圆周表面加工微造型,使用三维轮廓仪获得表面的三维形貌表征参数值,并通过试验得到各表面的摩擦系数,探索了微造型表面摩擦性能与三维形貌表征参数之间的相关关系。结果表明:表面摩擦系数随S_ku、S_pc值的增大而减小,随S_sk、V_mp值的增大而增大,V_vv、V_vc以及连通性系数U_s三个参数值过大或过小均不利于提高表面的摩擦性能。 

【文章来源】：新余学院学报. 2020年04期

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

微造型表面三维扫描图

W=2400N、S=10%时,各转速工况下高度参数Sku、Ssk与摩擦系数的关系分别如图3、图4所示。从图3不难看出,任何一种转速下,摩擦系数均随Sku的增大有减小的趋势,摩擦系数最小值出现在试件c对应的Sku=13.12处。由图4可见摩擦系数随Ssk的增大呈增大趋势,最小值出现在Ssk=-4.728处,该点对应的也是试件c。因此在本研究范围内,对比其它试件,Sku值最大、Ssk值最小的c试件摩擦特性最好。分析原因,Sku表征表面高度轮廓分布概率的锐利度,Ssk表征表面高度关于基准面的对称程度,Sku大则表明表面存在的高峰或浅谷多,Ssk小则表明表面分布的谷多而峰少,所以当表面Sku较大、Ssk较小时,说明表面存在大量浅谷,Podgornik等研究发现线接触弹流状态下较浅的谷有利于动压油膜的形成[8],因此c试件摩擦特性最优。图4 Ssk—摩擦系数关系图

W=2400N、S=10%时,各转速工况下Vvv、Vvc与摩擦系数的关系分别如图5、图6所示。Vvv、Vvc分别代表表面承载率为80%～100%与承载率为10%～80%时的平均空体体积,显然两者的大小代表表面的储油能力,但图5、图6中摩擦系数并没有随着Vvv、Vvc的增大而减小,而是呈“W”波折线变化。分析原因,虽然Vvv、Vvc代表表面的储油能力,但是表面的空体体积和材料体积总和一定,空体体积过大必然会导致材料体积减小,材料体积在受载后由于压力剧增会产生不规律的塑性变形,继而影响润滑油的分布和流动;相反,如果空体体积过小,那么意味着表面储油空间有限,以上两种情况均不利于动压润滑油膜的形成。图6 Vvc—摩擦系数关系图

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光微造型尺寸对滑动轴承表面摩擦特性的影响[J]. 权秀敏,范培珍,黄红兵,韩世萍.  陕西理工学院学报(自然科学版). 2016(05)

硕士论文
[1]钛合金Ti13Nb13Zr激光冲击微造型减摩抗磨机理研究[D]. 谭宇.江苏科技大学 2019
[2]基于图像分析的三维表面形貌连通性表征[D]. 黄毅.合肥工业大学 2007



本文编号：2957255