基于表面织构的机械部件摩擦学性能改善研究进展.pdf

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1、2012年6月机床与液压Jun．2012第40卷第11期MACHINET00L＆HYDRAULICSVo1．40No．1lDOI：10．3969／j．issn．1001—3881。2012．11．042基于表面织构的机械部件摩擦学性能改善研究进展王素华，吴新跃(海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉430033)摘要：表面织构技术以其加工容易、应用范围广泛的特点可有效减小和控制表面摩擦与磨损，延长使用寿命。介绍了表面织构的作用、几何参数和加工技术，总结了当前表面织构技术在改善密封、滑动轴承、活塞环和缸套等机械部件摩擦学性能方面的主要研究成果，提出了表面织构的研

2、究方向。关键词：表面织构；机械部件；摩擦学性能中图分类号：THI17文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)11—142—4ResearchonImprovingTribologicalPerformanceofMechanicalComponentsbySurfaceTextureWANGSuhua．WUXinyue(CollegeofNavalArchitectureandPower，NavalUniversityofEngineering，WuhanHubei430033，China)Abstract：Surfacetexturingwh

3、ichiseasyfabricatedandusedinwiderange，caneffectivelyminimizeorcontrolfrictionandweal"，prolongthelife．Theuse，geometricparametersandprocessingmethodsofsurfacetexturingwereintroduced．Themainresultsofthepresentstudyonimprovingtribologicalperformanceofmechanicalpartssuchasmechanicalseal

4、s，sliderbearing，cylinderandpis—tonringsbysul'~acetexturingweresummarized．Somepotentialresearchesonsurfacetexturingwereputforward．Keywords：Surfacetexture；Mechanicalparts；Tribolo~calperformance近年来，随着对物体表面摩擦学性能的要求越来的凹坑和平行或成网状分布的槽形，在所有参数中，越高，研究人员采用各种技术减小和控制表面摩擦与织构尺寸和深度的比值对摩擦性能的影响较大。同时磨

5、损，延长使用寿命。一种方法是通过改变润滑油的表面织构的分布对摩擦因数也有较大的影响，如采用化学成分改善表面的润滑性能，减小摩擦；另一种方局部织构可比全面织构提高耐摩擦磨损性能，同时可法是通过表面涂层、表面改性、表面织构等各种表面降低织构成本【。精加工方法提高表面的耐摩擦磨损性能。目前表面织在表面织构技术的发展过程中，出现了各种各样构技术以其加工容易、应用范围广泛的特点成为改善的方法，目前普遍使用的有激光表面织构技术表面摩擦学特性的一个有效手段。所谓表面织构(LST)、LIGA和UV技术、反应离子蚀刻技术(SurfaceTexturing)，又称表面微造型，是

6、在摩擦面(RIE)、压刻技术、数控振动机械加工技上加工出具有一定尺寸和排列的凹坑或微小沟槽的点术、电解加工技术等。阵。近20年来，各国学者纷纷投入到该领域的理表面织构的研究领域根据润滑情况可以分为于摩论和实验研究中去，在机械密封-z、轴承、气缸和擦、边界润滑、混合润滑、全流体润滑和润滑转变的活塞环等机械部件方面的研究已取得一定的成果。过渡时期。根据润滑介质划分，表面织构可用于空气1表面织构润滑、油润滑、水润滑、磁性流体润滑和固体润滑等表面织构具有以下作用：(1)在干摩擦或边界各种介质。润滑时可作为储屑槽，减少磨损，延长使用寿命；2表面织构在机械部件上的应用(

7、2)表面微坑可作为储油槽，为边界润滑或混合润2．1机械密封滑的表面提供润滑；(3)在相互平行的摩擦表面产生动压润滑，减小摩擦因数。国外对机械密封表面织构的研究始于以色列学者物体表面织构的几何参数影响甚至决定着物体表IETSION和他的合作者。IETSION等于1996年提面的摩擦性能。几何参数主要包括表面形状、尺寸大出激光加工多孔端面机械密封的研究原型，当一个密小、间距、剖面形状、凹坑或凸起、深度、面积密度封面上均匀分布有半球形微坑时，合适的微孔尺寸可等，常见的几何形状有圆形、矩形、三角形，六边形显著提高密封性能。在理论研究的基础上，IETSION收稿日期：

8、2011—05—11作者简介：王素华(1975一)，