表面织构激光加工及其对自润滑衬垫摩擦学性能影响研究

摘要

自润滑关节轴承被广泛应用于飞行器等高端设备中，自润滑衬垫也因关节轴承自润滑功能的需求应运而生。自润滑衬垫因摩损失去自润滑能力是关节轴承最主要的失效形式，因此有必要对自润滑衬垫的摩擦学性能进行研究。研究表明表面织构能够有效改善摩擦副的摩擦学性能，因此本文围绕表面织构对45＃钢-自润滑衬垫组成摩擦副的摩擦学性能的影响开展了一系列的研究，对提高自润滑衬垫的摩擦学性能有重要意义。
　　本文首先探究了激光织构加工设备中系统参数的设置对45＃钢表面织构的加工的影响规律，然后在试件上加工不同参数的表面织构并通过MMU-5G屏显式高温材料端面摩擦磨损试验机评估表面织构对组成平面摩擦副的摩擦磨损性能，探究表面织构的基本参数，包括直径、面积密度、深径比，对平面摩擦副摩擦学性能的影响规律和作用机理。
　　实验结果表明：一定参数的表面织构确实能够有效改善45＃钢-自润滑衬垫组成的平面摩擦副的摩擦磨损性能，并且直径为100μm、面积密度为30％、深径比0.1的表面织构使摩擦副的摩擦学性能最优。利用激光加工技术将此参数的表面织构在柱面销轴上加工并与粘有自润滑衬垫的半环组成柱面摩擦副，通过航空自润滑关节轴承服役性能评价试验机对该摩擦副进行摩擦磨损实验，结果表明此参数的表面织构有效改善了摩擦副的摩擦学性能，证明表面织构在曲面摩擦副上依然能够起到减摩耐磨的作用，为表面织构在关节轴承内圈上的实际应用提供依据。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 选题背景

1.2 课题研究的目的和意义

1.3 表面织构技术概述

1.4 课题的主要研究内容

第2章 表面织构化加工的激光加工系统及加工工艺

2.1 激光加工技术

2.2激光织构加工设备介绍

2.3 试件表面织构化加工前后的处理方法

2.4 表面织构化加工及其参数检测

2.5 激光加工系统参数的设置对加工的织构参数的影响

2.6 本章小结

第3章 实验方法设计及表面织构参数的选择

3.1 实验方案的设计

3.2 实验设备介绍及实验试件的结构设计

3.3 实验试件材料及加工工艺

3.4 自润滑衬垫与试件的粘接工艺

3.5 表面织构参数的确定

3.6 圆柱销轴表面织构化加工

3.7 本章小结

第4章 表面织构对自润滑衬垫摩擦学性能的影响

4.1 引言

4.2 表面织构对平面摩擦副的摩擦磨损性能的影响

4.3 柱面摩擦副验证表面织构改善摩擦副的摩擦学性能

4.4 表面织构对自润滑衬垫摩擦学性能影响的机理分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

致谢