低速重载石墨镶嵌润滑下固体润滑剂的铺展机理分析及评价

铜基镶嵌润滑被广泛应用于高性能的滑动轴承中,尽管目前的研究已经能够揭示镶嵌固体润滑的运行机理,但缺乏定量分析.为研究低速重载石墨镶嵌润滑条件下形成的润滑膜成分,探究其中C元素的转移规律,采用UMT-2多功能摩擦磨损试验机开展低速重载工况下销盘模拟试验,试验后对试样表面磨痕不同位置进行能谱分析,研究不同表面粗糙度、速度与载荷对摩擦过程中C元素转移的影响规律,试验结果表明:在试验工况下,随着表面粗糙度从R_(a)=0.8μm增加到R_(a)=2.0μm、摩擦速度从0.06 m/s降低到0.02 m/s以及载荷的100 N增加到175 N,磨痕C元素含量均有所增加.通过数据拟合发现,在速度为0.03 m/s、载荷为150 N以及表面粗糙度R_(a)=1.6μm的工况下,润滑失效距离能达到0.067 m;当仅改变速度为0.02 m/s时,润滑失效距离为0.344 m;而仅改变载荷为100 N时,润滑失效距离为0.119 m,这表明较低的速度和较小的载荷有助于改善润滑性能,提高润滑膜的稳定性,加长润滑失效距离;相反,较高的速度和较大的载荷则会影响润滑膜的稳定性,导致润滑失效距离缩短.这些研究结果揭示了在该工况下C元素的定量转移规律,为在低速重载工况下滑动轴承固体润滑剂位置参数的优化提供了理论依据.