聚四氟乙烯编织复合材料摩擦温度与磨损特性

在高频压摆摩擦磨损试验机上对自制聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,PTFE)编织复合材料进行摩擦学性能试验,研究摩擦温度与摩擦磨损特性的关系。试验结果表明:摩擦温度对PTFE编织复合材料的摩擦因数影响显著,摩擦温度在30～60℃范围内升高,摩擦因数有明显的降低趋势,在65～210℃范围内摩擦因数处于稳定阶段,210℃是摩擦因数的突变摩擦温度。通过扫描电子显微镜对不同工况下产生的磨屑进行显微分析表明:高温下产生的磨屑与低温下的磨屑明显不同,低温下产生的磨屑为细小的片状,高温下产生的磨屑以大片的断裂纤维为主,材料磨损严重。PTFE编织复合材料的耐磨性受摩擦温度影响较大,200℃是PTFE编织复合材料磨损率的转折点。为保证该PTFE编织复合材料良好的摩擦磨损性能,摩擦温度动态监测值不能超过200℃。

制动工况参数对制动盘摩擦温度场分布的影响

车用盘式制动器是车辆中的重要零件.在紧急制动过程中,制动压力、整车参数以及轮胎与路面间附着系数之间的关系对制动器摩擦温度场分布有重要的影响.通过有限元仿真,探讨不同制动工况参数对瞬时温度场分布的影响.结果表明:如果忽略制动过程中摩擦热流强度的变化,会给温度场模拟带来较大的偏差.制动初始动能和摩擦力增长过程是影响盘表面温度场的关键因素.

摩擦温度对PTFE编织复合材料摩擦特性的影响

利用高频压摆摩擦试验机对PTFE编织复合材料进行干摩擦试验,研究不同工况条件下,摩擦温度对PTFE编织复合材料摩擦特性的影响。研究结果表明:在摩擦过程中摩擦温度与摩擦因数具有较强的相关性;摩擦温度是影响PTFE复合材料摩擦特性的重要因素,摩擦温度的急剧升高是导致摩擦副失效的主要原因;在相同的摆动速度条件下,大频率、小摆角的条件对减小摩擦副的摩擦因数和降低其波动性均有利,但对摩擦温度的影响不大。

粗糙面变形特性对摩擦温度与接触压力的影响

在考虑微凸体间的相互作用及摩擦界面摩擦热流耦合等影响基础上,建立一具有三维分形特性粗糙表面/理想平面接触的热力耦合模型,运用有限元软件ANSYS中的非线性有限元多物理场方法,数值模拟并分析了弹性粗糙实体/理想平面刚性体(E/R)、弹塑性粗糙实体/理想平面刚性体(P/R)的摩擦滑动过程,揭示了粗糙表面不同变形特性下粗糙实体摩擦热、接触压力与接触面积的变化规律。发现在匀速滑动过程中,摩擦表面最高接触温度在波动中缓慢上升,而最大接触压力和接触面积则在一定范围内波动。弹性接触(E/R)中接触压力、摩擦温度比弹塑性接触(P/R)大,而接触面积则小很多。在分析摩擦过程中粗糙实体热、力问题时,考虑粗糙接触体的弹塑性变形对结果有较大的影响。

湿式制动器的制动过程和摩擦温度场的研究

根据制动试验台的试验数据给出了湿式制动器制动过程的力学描述，建立了力矩方程、运动方程和功率方程。通过对制动过程的分析提出了摩擦片热传导的物理模型并根据模型建立了求解摩擦温度场的微分方程。摩擦片的损坏主要是由表面温度的最大值过高引起的。计算结果表明，表面温度不仅与材料的热物理性能参数有关，而且与制动器的结构和制动过程有关。增加摩擦片的厚度可以加大热容量，降低表面温度的最大值。而增加摩擦片片数，即增加实际接触面积对降低表面温度的最大值作用更明显。延长制动时间不能降低表面温度的最大值。因此，制动器设计中应尽可能增加摩擦片接触面积，选择合理的摩擦片厚度。本文的结论也适用于湿式离合器。

基于LabVIEW的动静涡旋端面摩擦温度测试系统

无油润滑涡旋压缩机动静涡旋端面摩擦温度是反映压缩机工作性能的重要参数。为真实实现端面摩擦温度的测量,采用了摩擦温度信号的非接触热平衡测量方法,通过虚拟仪器软件开发平台LabVIEW及相关硬件产品,构建动静涡旋端面摩擦温度测试系统,实现温度信号的实时采集,提高了测量精度。结果表明,相比传统的信号采集系统,基于Lab-VIEW的数据采集系统具有成本低廉,人机界面友好,开发周期短,数据处理简单方便以及便于维护等优点。这将对无油润滑涡旋压缩机动力学特性分析、理论设计和提高其性能等具有重要的意义。

摩擦温度对Ni-P基复合刷镀层摩擦学性能的影响

为了考察摩擦温度对Ni-P基复合镀层摩擦学性能的影响,作者按球-盘接触形式推导出了计算摩擦温度的数学表达式,其对Ni-P/WC和Ni-P/BN及Ni-P/MoS_2等几种复合镀层摩擦温度的计算结果与试样表面层的硬度分布显示了良好的对应性。磨损试验结果表明,特别在高PV值的情况下,Ni-P基复合镀层的摩擦学性能主要受摩擦温度的影响。这是因为Ni-P基复合镀层在镀态下呈非晶态组织,受热发生晶化反应后会使硬度上升,但温度过高时硬度却又下降。因此,镀层硬度是依摩擦温度的高低及其在镀层中的梯度分布而呈现出不同的分布特征,从而揭示了Ni-P/WC复合镀层在高PV值条件下显示良好固体润滑性能的原因。

摩擦提升机衬垫摩擦温度的近似计算

针对绝对滑动衬垫表面热流密度随时间变化的情况，依照求解热传导问题的积分法提出了计算多绳摩擦提升机衬垫摩擦温度的近似方法，并对其应用进行了分析和讨论．

GCr15钢的摩擦温度与磨损的关系

研究了在不同正向载荷和滑动速度的干滑动条件下,GCr15钢的磨损体积和摩擦表面温度的关系。结果表明,随着正向载荷和滑动速度的增加,钢的磨损体积、磨损率和摩擦表面温度均增加。在试验的基础上给出了正向载荷与滑动速度的乘积(PV)与磨损,摩擦表面温度的回归关系式和摩擦表面温度与磨损的回归关系式。并指出当PV值为100N·m·s^(-1)时磨损急剧增加,而此时所对应的摩擦表面温度均为200℃。

提高摩擦温度测量的精度

在真空条件下对摩擦现象进行研究是摩擦学机理研究的重要组成部分,而摩擦温度的测量又是这一研究中的重要内容。但是由于真空摩擦试验机系统中存在着较强的干扰信号,使浏试到的有关摩擦温度的数据波动大、精度低,特别是在低速轻载摩擦热效应弱的情况下更为严重.作者在MT-1型真空摩擦磨损试验机上对原有的测温系统进行了改进。结果表明,通过采用差动放大电路,有效地抑制了系统的交又干扰信号。

关节轴承衬垫材料摩擦温度研究

在高频压摆摩擦磨损试验机上对自润滑关节轴承衬垫材料进行摩擦学性能研究，探讨不同试验条件下的摩擦温度变化特性。结果表明：载荷一定时，摩擦温度随频率的增加而增加；与其他载荷范围不同，衬垫材料在15—20MPa载荷范围内的摩擦温度出现降低趋势，表明在该载荷范围内转移膜状态稳定，润滑性能提高。磨屑的显微分析结果表明：摩擦温度对磨屑的大小及组成成分具有决定性影响，摩擦温度越高，产生的磨屑形状越大，增强纤维含量越高，即磨损越严重。通过载荷、频率、摩擦温度的关系图得到摩擦温度等值线图，分析衬垫在不同PV值下的摩擦温度变化趋势，为不同工况下衬垫的选择及其寿命评估提供参考。

热处理和泡沫铁对A356-SiC_(p)/Fe干滑动摩擦学性能的影响

采用真空辅助熔渗工艺制备泡沫铁骨架作为增强SiC_(p)/A359复合材料A359-SiC_(p)/Fe,对比进行泡沫铁增强前后和T6热处理前后,两种材料的显微硬度和高温磨损性能,明确泡沫铁和T6热处理对A359-SiC_(p)/Fe复合材料高温磨损性能增强的效果,并结合使用SEM与EDS对表面磨损形貌、磨屑形貌的观察表征,以探究该材料在不同温度下的高温磨损机理。结果表示,使用真空辅助熔渗工艺制备A359-SiC_(p)/Fe, Al-Fe界面结合良好,不仅形成了机械结合,还形成了化学冶金结合(靠近铝基体界面的相为Al_(12)Fe_(5)Si_(3);靠近泡沫铁基体处为Fe_(2)Al_(5)相;远离泡沫铁组织,呈游离状态的合金相为Al_(4)FeSi)。A359-SiC_(p)/Fe在300~500℃的磨损量仅为未增强合金的25%~75%,有效将高温环境下的使用温度提升50~100℃以上。T6热处理能够明显提高Al基体的硬度以及Al-Fe界面的冶金结合程度,且在300~500℃时效果更明显,有效提高材料的高温耐磨性能。材料的磨削形式受温度影响,100℃时为磨粒磨损,摩擦温度到达350℃时表面出现分层和剥落,500℃时,开始粘着磨损。

湿式多片式制动器摩擦热温度场分析

本文针对湿式多片式制动器的工作特性,并根据制动过程中摩擦副热传导的物理现象建立了求解湿式制动器摩擦温度场数学模型微分方程;同时为了提高制动效率,制动器设计中应尽可能增加摩擦衬片的接触面积或者接触摩擦副的数量,从而减小制动轴向压力。

摩擦面温度对铁基摩擦材料摩擦磨损性能影响机理的研究

研究了摩擦过程中摩擦面温度对铁基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响机理。研究表明 ,随着摩擦速度的提高 ,摩擦面温度不断上升 ,材料的摩擦系数、磨损量都呈现先降低后升高的趋势 ;同时 ,材料摩擦面层也发生了一系列的物理化学变化 ,摩擦层逐渐形成 ,在高速时 。

有无电流条件下温度对碳/铜摩擦副摩擦磨损性能的影响

通过销-盘摩擦磨损试验,研究了碳/铜摩擦副在有无电流条件下的摩擦学性能。结果表明:试验过程中摩擦副温度不断地升高,且有电流时摩擦副温度比无电流时高,滑板材料的磨损量随着温度的升高而增大;当无电流通过时,摩擦因数随温度的升高先增大后减小,当有电流通过时,摩擦因数随温度的升高而减小。观察碳滑板磨损前后表面形貌发现:磨损表面随摩擦副温度的升高变得越来越光滑;当无电流通过时,磨粒磨损和黏着磨损是主要磨损类型,当有电流通过时,磨损类型以氧化磨损和电弧烧蚀为主。碳滑板材料磨损表面EDS分析发现,元素转移和氧化现象在磨损过程中时有发生。

摩擦面温度对微车离合器摩擦材料摩擦因数影响的研究

根据定速式摩擦试验机国家试验标准GB5763-98,设计了适合研究微型汽车摩擦材料摩擦性能的小样试验,进行不同环境温度、不同滑动速度和定载荷的摩擦试验,并通过扫描电子显微镜(SEM)的分析手段,研究了摩擦过程中摩擦面温度对微车离合器摩擦材料摩擦因数的影响,结合样件的摩擦面形貌分析了产生影响的机理,得出微车离合器摩擦材料摩擦因数先增大后减小的变化规律,并从摩擦材料摩擦因数角度解释了微车离合器起步发抖和烧蚀的主要故障产生的原因。

离合器摩擦副表面温度对摩擦因数的影响

通过对某型离合器摩擦副的摩擦学小样试验,研究了离合器在结合的滑动摩擦过程中,摩擦面温度对离合器摩擦材料摩擦因数的影响。采用扫描电子显微镜(SEM),分析了样件的摩擦表面形貌,探讨了产生影响的机制,并从摩擦因数角度探讨了微车离合器起步发抖和烧蚀的主要原因。微车离合器摩擦材料摩擦因数随着摩擦面温度先升高,然后趋于稳定,最后再降低,其稳定工作的温度区间为130～220℃;在摩擦面温度较低的工况下,摩擦因数较低,微车起步时,离合器传递的扭矩不足以克服道路阻力,引起微车起步发抖的现象;而在摩擦面温度过高的工况下,离合过程中,摩擦因数较低,传递扭矩效率低,导致离合器滑磨时间过长,引起烧蚀现象。

湿式多片制动器摩擦片温度分布规律

由于湿式多片制动器摩擦片径向尺寸大，而且摩擦材料弹性模量也大，因此摩擦片更容易受热－弹性变形的影响．将湿式多片制动器摩擦表面温度的实验测量数据与有限元分析结果进行比较。

基于红外方法的摩擦副温度场测量及仿真

搭建了基于红外方法的端面摩擦副温度场在线测量系统,在获得摩擦界面近似温度及非接触侧表面温度分布的同时获取了摩擦过程中的摩擦系数、载荷及转速等参数;通过有限元软件ANSYS建立摩擦温度场计算模型,引入红外探头获得的接触面近似温度对摩擦温度场进行了实时仿真,通过与热像仪测量温度的对比发现,二者具有较好的一致性。

干式离合器摩擦片表面温度测量与分析

离合器摩擦片表面温度是离合器传递转矩最直接的影响因素,对修正离合器参数、优化离合器控制具有重要意义。为了解决离合器摩擦片表面工作温度难以测量这一技术难题,在研究影响离合器摩擦片表面温度的主要因素时,通过设计离合器摩擦片表面温度无线采集系统,得到了不同工况下摩擦片表面温度沿径向和周向变化的数据,然后在仿真软件ANSYS中建立了摩擦片有限元模型,并进行热分析,仿真结果与试验数据显示:摩擦片表面温度主要沿径向变化,滑磨产生的热流量是导致摩擦片温升的主要因素,通过修正对流换热系数能提高摩擦片温度的计算精度,将仿真结果与试验数据的误差降低在3.75%以内,而热辐射对于摩擦片温度的影响可以忽略不计。通过对摩擦片温度场变化规律和温度影响因素的分析,对于离合器结构设计、离合器温度模型优化以及离合器控制具有参考价值。