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《滑动速度与载荷对ptfe基复合材料磨损率的影响(修改稿3)20141028》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、修改稿滑动速度与载荷对PTFE基复合材料磨损率的影响胡汉军,周晖,郑玉刚,张凯锋,万志华,苟世宁,吴金龙(兰州空间技术物理研究所,兰州,730000)摘要:PTFE基自润滑复合材料是一种常用的空间活动机构轴承保持架材料。为了研究此材料的摩擦学性能,指导自润滑轴承的加速寿命试验,在3种转速、4种载荷试验条件下,使用环-块摩擦试验机,按照ASTM标准G176-03指导开展了试验。通过试验后摩擦面形貌及磨痕宽度,计算了在不同工况下的体积磨损率。结果表明:在同样的载荷下,磨损率随着滑动速度的增加而明显增加,尤
2、其在高载荷60N条件下,不同滑动速度试样之间的磨损率相差最大。相同滑动速度下,磨损率随着载荷的增加而增加。不同的是,在低速下增加趋势不明显,在高速下增加趋势变得显著。关键词:磨损率;PTFE复合材料;滑动速度;载荷中图分类号:TQ174ImpactofSlidingVelocityandLoadonTheWearRateofPTFECompositeHuHanjun,ZhouHui,ZhengYugang,ZhangKaifeng,WanZhihua,GouShining,WuJinlong(Lanz
3、houInstituteofPhysics,ChinaAcademyofSpaceTechnology,Lanzhou730000,PRChina)Abstract:AsortofPTFE/MoS2/glassfibrepolymercompositehasbeenextensivelyusedasbearingcagematerialbyspatialmovingpartsformanyyears.Forstudyingthefrictionpropertiesofthiscompositeandd
4、irectingthefurtheracceleratedlifetestsofself-lubricatedbearings,aseriesoftestswith3slidingvelocitiesand4loads,havebeenoperatedusingblock-on-ringtestingmachine,underinstructionsoftheASTMG77-05standard.Theexperimentalresultswereasfollows:Atthesameload,the
5、wearrateofthecompositeincreasedwiththeriseoftheslidingvelocity,especiallfor60N.Atthesameslidingvelocity,thewearrateincreasedwiththeriseoftheslidingvelocity.However,thisincreasetrendismoreobviousatthehighvelocitythanatthelowone.Keywords:Wearrate;PTFEcomp
6、osite;Slidingvelocity;Load1.前言聚四氟乙烯(PTFE)复合材料广泛的应用于空间活动机械上,例如电刷,导轨,轴承保持架,滑动轴承,滑环,齿轮等[1]。自润滑材料的优良性能包括低的摩擦系数,良好的耐高温能力及化学耐受力等[2]。由于PTFE具有特殊的折叠链及长链分子结构,可在滑动过程中的切向力作用下形成转移膜。最先研究这种转移膜现象的是在1971年由JonesandGardos完成[3,4]。此后,更多的文献开始报道PTFE聚合物材料在不同载荷及速度条件下与其磨损行为相关的试验
7、数据,以获取对此种复合材料磨损行为与磨损机理更加合理的解释[5-8]。例如,H.Unal得出了载荷要比转速对磨损率的影响效果明显,然而王与李得出的结果是相对比载荷转速具有更明显的影响作用[9,10]。为了定量的研究不同的试验参数对磨损率的影响程度,研究者们使用Rhee的参数磨损方程来定量地研究PTFE聚合物材料的磨损行为。Rhee的方程形式为:Δw=kFaVbtc(Δw=聚合物材料损失;k=磨损因子;F=法向载荷;V=滑动速度;t=滑移时间;a,b,c=待确定的因子)[11]。由此方程反映了磨损率受到
8、三种试验参数的影响,分别是载荷、转速及测试时间。在本文中,研究了在相同滑移路程条件下,转速与载荷变化对试验PTFE基复合材料的磨损率影响情况。同时,探讨了载荷及转速对磨损率的影响。最后,根据试验数据,求出了与Rhee磨损方程相似的磨损率方程Δw’。2.试验过程作者简介:胡汉军(1983-),男,甘肃天水人,工程师,主要从事空间用润滑材料的摩擦学性能研究E-mail:hhjhuj@163.com电话:15293174075选择航天轴承常用的一种PTFE基复