微織構對鋼制導軌表面摩擦性能的影響
張赟; 鄧建新; 岳鴻志; 李學木 山東大學機械工程學院; 山東濟南250100
關鍵詞：激光微織構 接觸應力 存儲和供應潤滑油 流體動壓 減摩
摘要：利用激光加工技術在鋼制導軌副上制備了4種不同的微織構,并通過優化加工功率、掃描速度等激光參數獲取了質量良好的微織構。在油潤滑的條件下,利用自制導軌摩擦試驗機進行直線往復式摩擦實驗。通過仿真軟件分析微織構對導軌副接觸面的接觸應力的影響,結合微織構存儲和供應潤滑油的能力和產生額外的流體動壓效應的能力等作用機理來分析實驗結果,探究不同的微織構對導軌副摩擦性能的影響。研究表明:當掃描速度為150 mm/s、加工功率分別為8 W和5 W時,可以獲得質量良好的溝槽和圓孔;所有的微織構都可以改善導軌副接觸面的接觸應力;在磨合階段,微織構并不能減小導軌副的摩擦系數,而在穩定磨損階段,所有的微織構都有一定的減摩能力,其中圓孔微織構減小了14.6%,與導軌運動方向平行的直線型微織構減小了2.4%,網格型微織構和與導軌運動方向垂直的直線型微織構分別減小了7.9%和5.5%。這是由不同的微織構其存儲和供應潤滑油的能力、產生額外流體動壓效應的能力和改善接觸面接觸應力的能力不同所引起的。
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