純水液壓傳動采用海水或者淡水作為工作介質,具有不燃、無污染等優(yōu)點,在某些發(fā)達國家已經在食品、醫(yī)藥、海洋開發(fā)、水下作業(yè)工具等方面獲得廣泛應用。相對礦物油而言,純水的腐蝕性強、潤滑性差,水壓元件摩擦副材料除了要求足夠的機械性能外還必須具有高的耐腐蝕、耐磨性和低的摩擦系數。因此,尋找水環(huán)境下摩擦學性能好的摩擦副配對材料是研制純水液壓元件的關鍵。 本文提出了采用工程塑料與不銹鋼或工程塑料與等離子噴涂工程陶瓷配對應用于純水液壓元件摩擦副,在MMU-10F 端面摩擦磨損實驗機上對載荷、速度、時間等因素對材料摩擦系數的影響進行了大量試驗,同時,對不同材料配對時的磨損量進行了比較。為了準確、自動記錄摩擦系數的動態(tài)過程,本文利用Visual C++開發(fā)了MMU-10F摩擦磨損試驗機的計算機輔助測試系統(tǒng),該系統(tǒng)主要以傳感器、AT89C51 單片機和計算機組成。 水潤滑條件下,超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯填料聚苯酯以及聚醚醚酮與不銹鋼和陶瓷涂層配對時具有較小的摩擦系數,但是超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯填料聚苯酯具有較大的磨損量。PEEK、MC 鑄型尼龍和酚醛樹脂合金有較小的磨損量。PEEK和酚醛樹脂合金有比較好的綜合摩擦學特性。幾種等離子噴涂陶瓷涂層中,與工程塑料配對時摩擦系數比較接近,其中氧化鋁對塑料涂抹轉移稍大,Cr_2O_3·5SiO_2·3TiO_2、納米ZrO_2陶瓷涂層具有較好的摩擦磨損特性。工程塑料與不銹鋼的磨損機理以微觀切削為主,與陶瓷涂層的磨損以塑性轉移為主。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2005
【中圖分類】：TH137
【部分圖文】：

1）建立項目：打開VC＋＋6.0，建立一個基于單文檔的MFC應用程序ScommTest。2）在項目中插入MSComm控件；再添加控制菜單、控制對話框、控制按鈕與編輯框。程序界面如圖2.3，程序的主要功能包括顯示和保存試驗數據（摩擦力），自動繪制摩擦系數曲線，計算平均摩擦系數等。圖2.3 串口通訊程序界面

241）鑄型尼龍與不銹鋼 17－4PH 對磨時，相同壓力下，轉速越高，摩擦系數越小，速度越高，容易形成動壓潤滑，有利于減小摩擦系數。相同轉速下，壓力越高，摩擦系數有所上升，但是變化不大。與不銹鋼 17－4PH 對磨時，轉速是影響摩擦系數的主a)MC 鑄型尼龍與 17-4PH b)MC 鑄型尼龍與 AL2O3·20%TiO2涂層圖 3.2 MC 尼龍與 17-4PH 和 AL2O3·20%TiO2涂層摩擦系數曲線

2）轉速對摩擦系數也有影響，轉速越高，摩擦系數呈下降趨勢。超高分子量聚乙烯有優(yōu)異的摩擦特性，與不銹鋼17－4PH和Al2O3·20%TiO2涂層對磨時，摩擦系數基本上都在0.025左右。只是，與陶瓷配對時，在600N、轉速1000r/min以上時，摩擦系數又開始上升，這主要是塑料與陶瓷表面散熱不充分導致的，粘著增大了摩擦力。由于UHMW－PE材料具有粘彈性，其摩擦因數對時間、速度、溫度具有依賴性。3）超高分子量聚乙烯與金屬17－4PH和等離子噴涂陶瓷Al2O3·20%TiO2配對時，磨損量很大，見磨損量圖3.9。試驗完畢后，與金屬17－4PH對磨后發(fā)現超高分子量表面磨屑呈鱗片狀和薄片狀，超高分子量表面有明顯的以試件圓心為中心的同心圓劃痕，說明與金屬對磨時主要是微觀切削為主；與陶瓷涂層對磨后發(fā)現塑料表面磨削呈細泥狀，與陶瓷對磨時主要是機械切削和磨粒磨損。超高分子量聚乙烯耐磨性很差，可以考慮填料能有效地減小UHMW-PE的摩擦和磨[49]a) UHMW-PE 與 17－4PH b) UHMW-PE 與 AL2O3·20%TiO2涂層圖 3.3 UHMW－PE 與 17-4PH 和 AL2O3·20%TiO2涂層摩擦系數曲線

【引證文獻】

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1 王慶輝;吳張永;段振華;溫成卓;吳喜;;水液壓數字閥陶瓷化的性能研究[J];機械科學與技術;2012年11期

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1 陶軍;水潤滑下材料的摩擦特性及在柱塞泵中應用的相關問題研究[D];華中科技大學;2009年

本文編號：2819647