新型高效钢背/自润滑复合材料衬层结构传动螺母
发布时间：2021-04-17 00:19
为克服传统传动滑动螺旋副摩擦因数大、效率低的缺点,提出一种带衬层螺母的创新方案:螺母以钢为基体,衬层为碳纤维织物增强聚合物自润滑复合材料,兼有高的承载能力和低的摩擦因数。研究自润滑复合材料的配方、制备工艺、减摩机理和摩擦学性能。衬层表面的织构形成微润滑池,固-液协同润滑改善了重载下的润滑效果;衬层采用成形加工并在表面形成润滑油道,进一步改善了润滑条件。开发了新型螺旋副的制备工艺并研制了630 kN压力机实用螺母,测试表明,新型螺母较ZCuSn10Pb1青铜螺母的工作性能有较大提高,重载条件下复合材料螺母摩擦因数降低了21.2%,而传动效率提高了10.6%。新型螺旋副的开发,不仅解决了伺服压力机的发展的一个瓶颈问题,而且对于所有采用螺旋传动的机械装备都具有重要的意义。
【文章来源】：机械工程学报. 2017,53(13)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
μ-t特性对比(无油槽，Fs＝550N)
月2017年7月孙友松等：新型高效钢背/自润滑复合材料衬层结构传动螺母153因数，当载荷为1250N时，无油槽的摩擦因数为0.037，A型油槽为0.027，B型油槽为0.019。开了对数螺旋油槽，复合材料试样摩擦因数降低了48.6%。图2试环油槽结构图3油槽对摩擦因数的影响1.6摩擦磨损机理分析磨损表面SEM、EDS分析表明，未添加润滑组分的CF/EP复合材料主要表现为黏结磨损特性，加入MoS2通过抑制树脂向钢环表面的黏结，使材料主要表现为疲劳磨损特性，疲劳碎裂的磨屑均布在偶件钢环表面起到了减摩作用。图4为油润滑重载试验偶件端面磨损照片，d为试件有油槽，其余均无油槽。Fs为稳定载荷，FI为启动载荷，试验条件及结果见表1。图5为复合材料试件磨损SEM照片。从图中可以得出以下结论。表1试验条件及结果载荷Fs/N载荷FI/N时间t/min摩擦因数μa950650600.060b1550650600.065c5505501200.132d1850150600.027(1)ZQSn6-6-3偶件在对磨120min后表面覆盖着一层较厚的铜质转移膜，同时，在环区中央可见较深的磨粒磨损沟槽，摩擦因数μ=0.132，说明ZQSn6-6-3－45钢环在该条件下处于边界润滑摩擦状态。(2)对复合材料，当Fs=950N，t=60min时钢环中央开始出现明显的材料转移膜环区(图4a)，环区宽度随法向载荷的增大而逐渐变宽(图4b)。说明接触环形区域中心地带为润滑恶劣区，随着载荷的增加，油完全不能进入，由边界润滑变为黏结磨损。(3)由于润滑油槽的存在，润滑条件改善，尤其接触带中央润滑恶劣区更甚，宽度大为减少。与未开油槽时相比，尽管载荷由1550N提高到1850N，摩擦因数却由0.065降为0.027，降幅近60%。图4油润滑下复合材料、ZQSn6-6-3偶件磨损面照片(4)复合材料偶件表面无明显的磨粒磨痕。碳纤维对法向?
月2017年7月孙友松等：新型高效钢背/自润滑复合材料衬层结构传动螺母153因数，当载荷为1250N时，无油槽的摩擦因数为0.037，A型油槽为0.027，B型油槽为0.019。开了对数螺旋油槽，复合材料试样摩擦因数降低了48.6%。图2试环油槽结构图3油槽对摩擦因数的影响1.6摩擦磨损机理分析磨损表面SEM、EDS分析表明，未添加润滑组分的CF/EP复合材料主要表现为黏结磨损特性，加入MoS2通过抑制树脂向钢环表面的黏结，使材料主要表现为疲劳磨损特性，疲劳碎裂的磨屑均布在偶件钢环表面起到了减摩作用。图4为油润滑重载试验偶件端面磨损照片，d为试件有油槽，其余均无油槽。Fs为稳定载荷，FI为启动载荷，试验条件及结果见表1。图5为复合材料试件磨损SEM照片。从图中可以得出以下结论。表1试验条件及结果载荷Fs/N载荷FI/N时间t/min摩擦因数μa950650600.060b1550650600.065c5505501200.132d1850150600.027(1)ZQSn6-6-3偶件在对磨120min后表面覆盖着一层较厚的铜质转移膜，同时，在环区中央可见较深的磨粒磨损沟槽，摩擦因数μ=0.132，说明ZQSn6-6-3－45钢环在该条件下处于边界润滑摩擦状态。(2)对复合材料，当Fs=950N，t=60min时钢环中央开始出现明显的材料转移膜环区(图4a)，环区宽度随法向载荷的增大而逐渐变宽(图4b)。说明接触环形区域中心地带为润滑恶劣区，随着载荷的增加，油完全不能进入，由边界润滑变为黏结磨损。(3)由于润滑油槽的存在，润滑条件改善，尤其接触带中央润滑恶劣区更甚，宽度大为减少。与未开油槽时相比，尽管载荷由1550N提高到1850N，摩擦因数却由0.065降为0.027，降幅近60%。图4油润滑下复合材料、ZQSn6-6-3偶件磨损面照片(4)复合材料偶件表面无明显的磨粒磨痕。碳纤维对法向?
本文编号：3142443
【文章来源】：机械工程学报. 2017,53(13)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
μ-t特性对比(无油槽，Fs＝550N)
月2017年7月孙友松等：新型高效钢背/自润滑复合材料衬层结构传动螺母153因数，当载荷为1250N时，无油槽的摩擦因数为0.037，A型油槽为0.027，B型油槽为0.019。开了对数螺旋油槽，复合材料试样摩擦因数降低了48.6%。图2试环油槽结构图3油槽对摩擦因数的影响1.6摩擦磨损机理分析磨损表面SEM、EDS分析表明，未添加润滑组分的CF/EP复合材料主要表现为黏结磨损特性，加入MoS2通过抑制树脂向钢环表面的黏结，使材料主要表现为疲劳磨损特性，疲劳碎裂的磨屑均布在偶件钢环表面起到了减摩作用。图4为油润滑重载试验偶件端面磨损照片，d为试件有油槽，其余均无油槽。Fs为稳定载荷，FI为启动载荷，试验条件及结果见表1。图5为复合材料试件磨损SEM照片。从图中可以得出以下结论。表1试验条件及结果载荷Fs/N载荷FI/N时间t/min摩擦因数μa950650600.060b1550650600.065c5505501200.132d1850150600.027(1)ZQSn6-6-3偶件在对磨120min后表面覆盖着一层较厚的铜质转移膜，同时，在环区中央可见较深的磨粒磨损沟槽，摩擦因数μ=0.132，说明ZQSn6-6-3－45钢环在该条件下处于边界润滑摩擦状态。(2)对复合材料，当Fs=950N，t=60min时钢环中央开始出现明显的材料转移膜环区(图4a)，环区宽度随法向载荷的增大而逐渐变宽(图4b)。说明接触环形区域中心地带为润滑恶劣区，随着载荷的增加，油完全不能进入，由边界润滑变为黏结磨损。(3)由于润滑油槽的存在，润滑条件改善，尤其接触带中央润滑恶劣区更甚，宽度大为减少。与未开油槽时相比，尽管载荷由1550N提高到1850N，摩擦因数却由0.065降为0.027，降幅近60%。图4油润滑下复合材料、ZQSn6-6-3偶件磨损面照片(4)复合材料偶件表面无明显的磨粒磨痕。碳纤维对法向?
月2017年7月孙友松等：新型高效钢背/自润滑复合材料衬层结构传动螺母153因数，当载荷为1250N时，无油槽的摩擦因数为0.037，A型油槽为0.027，B型油槽为0.019。开了对数螺旋油槽，复合材料试样摩擦因数降低了48.6%。图2试环油槽结构图3油槽对摩擦因数的影响1.6摩擦磨损机理分析磨损表面SEM、EDS分析表明，未添加润滑组分的CF/EP复合材料主要表现为黏结磨损特性，加入MoS2通过抑制树脂向钢环表面的黏结，使材料主要表现为疲劳磨损特性，疲劳碎裂的磨屑均布在偶件钢环表面起到了减摩作用。图4为油润滑重载试验偶件端面磨损照片，d为试件有油槽，其余均无油槽。Fs为稳定载荷，FI为启动载荷，试验条件及结果见表1。图5为复合材料试件磨损SEM照片。从图中可以得出以下结论。表1试验条件及结果载荷Fs/N载荷FI/N时间t/min摩擦因数μa950650600.060b1550650600.065c5505501200.132d1850150600.027(1)ZQSn6-6-3偶件在对磨120min后表面覆盖着一层较厚的铜质转移膜，同时，在环区中央可见较深的磨粒磨损沟槽，摩擦因数μ=0.132，说明ZQSn6-6-3－45钢环在该条件下处于边界润滑摩擦状态。(2)对复合材料，当Fs=950N，t=60min时钢环中央开始出现明显的材料转移膜环区(图4a)，环区宽度随法向载荷的增大而逐渐变宽(图4b)。说明接触环形区域中心地带为润滑恶劣区，随着载荷的增加，油完全不能进入，由边界润滑变为黏结磨损。(3)由于润滑油槽的存在，润滑条件改善，尤其接触带中央润滑恶劣区更甚，宽度大为减少。与未开油槽时相比，尽管载荷由1550N提高到1850N，摩擦因数却由0.065降为0.027，降幅近60%。图4油润滑下复合材料、ZQSn6-6-3偶件磨损面照片(4)复合材料偶件表面无明显的磨粒磨痕。碳纤维对法向?
本文编号：3142443
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