椭圆状 Ft-D 曲线:在一定时间的微动循环后,摩擦副表面发生严重的塑性 变形。
结合微动的循环时间次数可以得出 Ft-D-t 微动摩擦特性曲线,可以用来表 述完整的微动动态变化过程。可将微动运行情况分为如下三个区域,如图 1.6 所示:
图 1.6 典型微动摩擦特性曲线
部分滑移区(如图(a)):大部分的 Ft-D 曲线都是闭合状态,看上去都是 直线,这个区域的动力学特性与 Mindlon 理论一致,接触区域的平移大多就 是由弹性形变决定的;此时微动处于小部滑移区运行,即摩擦力处于稳定状 态;文献综述
混合区(如图(b)):所有 Ft-D 曲线处于发散状态,形状类似于棱形,接触 区域处有较大的相对平移;在这个时候,它是运行在滑移区,即在任何一个 周期中,有一个相对较大的相对滑动。
滑移区(图(c)):Ft-D 曲线处于上述的两个中间,早期的微动的 Ft-D 曲线 表明,接触副有较大的相对平移,随着运行周期的增多,摩擦力快速提高, Ft-D 曲线逐渐闭合,一定的循环周期过后,Ft-D 曲线就会扩散,然后又趋 于闭合,多次以后,逐渐平稳下来,摩擦系数在这个区间是最高的;此时微 动运行状态比较复杂,存在多种形变,如弹性变形和塑性变形。 通过对很多的实验结果进行分析,得出微动处在任一试验状态中,微动的发
生状态不外乎以上的 3 种区间中。图是由 2 个微动的两个基本参数法向力和位移 构成的微动图,称为运动工况微动图。
图 1-7 两中模式的微动图示意图
从图(a)可见,在较小相对位移和较大法向力时,微动处于小部滑移区。 滑移区则处于较大相对位移或较小法向力的条件下,混合区则介于两者之间。通 过试验也证明,材料的塑性与混合区的大小也有重要的联系,塑性越大,混合区 越宽。如图(b)所见,无损伤区表示没有明显的微动损伤;裂纹区表示有少量 的磨屑产生;颗粒剥落区表示有很多的磨屑脱离,在样件接触截面常有不少的磨 屑累积然后形成不浅的麻坑。
1.4 摩擦磨损试验方法
要探寻摩擦产生机制,发现摩擦进程中的各种要素的影响,研究新的耐磨、 消摩材料和表面处理方法,必需掌握摩擦磨损试验技术,多年来,研究人员对摩 擦学进行了深入持续的研究,对摩擦学实验技术的发展进步有很大的影响。由于 实验任务和试样的差别,摩擦磨损试验又分为了实验室试验和应用试验,其中实 验室试验又包括模拟零件试验、普通模拟性试验和台架试验[12]。
对实际运行的仪器进行监测是应用实验的主要目标,对设备中的一些零部件 的摩擦特性进行实时测试,然后进行优化改进。虽然应用试验是在实际运行条件 下进行的试验,能够得到真实,可靠的实验数据,为设备的最终评定提供了可靠 的依据,但是这种方法的缺点也是存在的:1.这种实验方式检测到的是多种变量 同时作用的结果,不能控制某一个变量不变,或者判断出其中的哪一个变量对摩 擦磨损是有影响的;2.对于变量的测量这种方法有一些难度,由于机械设备本身 的原因,一些重要的参数无法测量,一些可以测量的参数也不能保证其准确性; 3.偶然因素对实验也存在较大的影响,有可能得到一些在特定情况下的结果,从 而不具有说服力;4.花费高,实验持续的时间长。
实验室试验是在特定的情况下实施的,使用专门的或者通用的实验测试设
备,这套实验能够应用于摩擦产生的运行规则和原理、摩擦磨损规律的研究。同 时也可以对某种材料或者润滑试剂的摩擦性能进行测试和判断,实验结果受偶然 因素的影响较低,某单一参数的变化可控,从而判断摩擦磨损与该因素的关系, 成本较低,试验的周期短。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com