导电滑环接触材料摩擦磨损特性研究

发布时间：2017-05-15 18:13

  本文关键词：导电滑环接触材料摩擦磨损特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：导电滑环是仪器设备中的关键部件,其工作时受到多种因素的影响会发生磨损,对导电滑环接触材料的摩擦磨损特性进行研究有着重要的现实意义。课题对精密导电滑环中的两组典型的接触材料(导电环AuAgCu35-5和刷丝PtIr25;导电环AuAgCu20-10(?)(?)刷丝AuCuPtAg)的磨损特性进行研究。针对课题要求研制了一台摩擦磨损试验台,该试验台可以真实模拟导电滑环的实际工况,能实现导电环与电刷丝的均匀磨损,可在一定范围内实现接触载荷、电流及速度的连续调节,满足了导电滑环接触材料的摩擦磨损试验要求。 通过正交试验法研究了接触载荷、电流和相对速度对导电滑环接触材料摩擦系数、磨损率以及接触电阻的影响程度,分析出接触载荷和电流是主要的影响因素。然后通过单因素试验得到了载荷和电流对导电滑环接触材料摩擦磨损特性的影响规律,并分析了产生这种影响规律的可能原因。最后根据电接触摩擦磨损的相关理论,结合微观手段,分析了导电滑环接触材料的摩擦磨损机制。研究结果如下： 1.两接触材料的摩擦系数随接触载荷的增大而减小,最后趋于稳定。当载荷大于一定值时,摩擦系数随电流增大有略微增大的趋势。导电环的磨损率随电流的增大而增大,当电流增大到一定值时,材料的磨损率随载荷的增大,呈现出先减小后增大的“U”型变化规律。摩擦副的接触电阻随载荷的增大而减小,最后趋于稳定值。 2.摩擦副间存在一合适的接触载荷,在这个载荷附近,接触材料的磨损率较小,而且摩擦副间摩擦系数与接触电阻也较低。在此载荷下,导电滑环具有优良的工作性能。当接触材料不同,这个合适的接触载荷也不同。 3.摩擦副磨损以导电环为主,刷丝为辅。工作时导电环会发生粘着磨损、磨粒磨损和电弧侵蚀现象。低接触载荷条件下,导电环的机械磨损较轻,主要为粘着磨损,此时当电流较大时,电气磨损是主要的磨损形式,导电环会发生较严重的电弧侵蚀；高接触载荷条件下,机械磨损是主要的磨损形式,电气磨损相对较弱,导电环主要发生磨粒磨损和粘着磨损。
【关键词】：导电滑环 接触材料 试验台 磨损特性 机制
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 课题研究意义9-10
• 1.2 研究现状10-16
• 1.2.1 载流摩擦磨损的研究现状10-14
• 1.2.2 导电滑环摩擦磨损的研究现状14-15
• 1.2.3 电接触材料的发展现状15-16
• 1.3 论文的主要研究内容16-18
• 2 研究方案和试验方法18-25
• 2.1 导电滑环摩擦磨损特性的分析手段18-19
• 2.1.1 摩擦系数和磨损量18
• 2.1.2 接触电阻18-19
• 2.2 研究方案19-20
• 2.3 试验条件与试验方法20-24
• 2.3.1 试验材料20-22
• 2.3.2 试验方法22-23
• 2.3.3 试验规程23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 载流摩擦磨损试验台的设计25-34
• 3.1 载流摩擦磨损试验台的设计要求25-26
• 3.2 载流摩擦磨损试验台的结构组成26-32
• 3.2.1 载荷加载与力的测量装置设计28-30
• 3.2.2 接触电阻的测量30-31
• 3.2.3 驱动电机的选择及调速装置31-32
• 3.3 载流摩擦磨损试验台的性能参数32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 导电滑环接触材料摩擦磨损规律34-52
• 4.1 影响导电滑环磨损特性的因素比较34-39
• 4.1.1 影响摩擦系数的因素比较34-36
• 4.1.2 影响磨损率的因素比较36-37
• 4.1.3 影响接触电阻的因素比较37-39
• 4.2 导电环AuAgCu35-5和刷丝PtIr25摩擦磨损特性研究39-47
• 4.2.1 载荷与电流对摩擦系数的影响39-41
• 4.2.2 载荷与电流对磨损率的影响41-43
• 4.2.3 载荷与电流对接触电阻的影响43-47
• 4.3 导电环AuAgCu20-10和刷丝AuCuPtAg摩擦磨损特性研究47-50
• 4.3.1 载荷和电流对摩擦系数的影响47-48
• 4.3.2 载荷和电流对磨损率的影响48-49
• 4.3.3 载荷和电流对接触电阻的影响49-50
• 4.4 载荷和电流对接触材料磨损特性的影响50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 5 导电滑环摩擦磨损机理分析52-61
• 5.1 导电环与电刷丝电接触理论52-53
• 5.2 载流条件下的磨损机制53-55
• 5.2.1 机械磨损53-55
• 5.2.2 电气磨损55
• 5.3 导电滑环接触材料的磨损机制55-60
• 5.3.1 导电环磨损表面形貌分析55-57
• 5.3.2 电流与载荷对磨损形式的影响57-60
• 5.4 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-64
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

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本文编号：368492