PTFE往复、旋转滑动与扭动工况下的摩擦学行为对比研究

摘要

纯PTFE与45#销摩擦副在UMT-Ⅲ微摩擦磨损试验机进行了123N法向载荷下的直线往复、旋转滑动试验,在自制的端面扭动摩擦磨损试验机进行了相同载荷的端而扭动试验,使用扫描电镜分别观察PTFE表面摩擦磨损形貌.结果表明:旋转、往复滑动与扭动稳定后的摩擦系数分别为0.100、0.118、0.125,磨损量分别为2.0mg、1.25mg、0.56mg;旋转、往复滑动主要是塑性变形和疲劳磨损,扭动磨损机理为粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损,呈现中心粘着、中间粘-滑、边缘滑移三个不同接触状态;利用有限元软件研究了在相同PV外载荷下,三种运动方式界面接触力学、接触位移与PTFE摩擦学性能的关系;不同的运动形式形成了不同的界面节点接触状态(耦合、分离);界面接触节点切向位移越大越容易发生剪切变形,沿Z轴法向变形量越小,运动中界面在较小的侵入深度时发生分离,表面磨粒更容易被剥离产生.