GCr15/45#钢润滑工况下的摩擦磨损特性研究

摘要

本文主要对干态、齿轮油润滑、机油润滑和液压油润滑下的GCr15/45＃钢的摩擦系数和磨损特性进行了研究，并以齿轮油为例研究了频率和载荷对摩擦系数和磨损特性的影响。
　　 试验在DELTALAB-NENEDS20型高精度液压式微动试验机上进行，摩擦副采用球-平面接触方式，分别在干态及不同润滑工况下开展了GCr15/45＃钢的摩擦磨损试验。对比了频率为1Hz，载荷为200N下，干态和几种油润滑下GCr15/45＃钢的摩擦磨损行为，并在频率分别为0.5Hz、1Hz、2Hz、5Hz，载荷分别为100N、200N时，研究了齿轮油润滑下频率和载荷对GCr15/45＃钢摩擦磨损行为的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDX)等材料表面分析测试设备对45＃钢的磨痕表面进行了微观测试分析。
　　 主要结论如下：
　　 (1)稳定期内，干态下的摩擦系数大于油润滑下的摩擦系数；干态下的磨损比油润滑下的磨损严重。
　　 (2)干态下的主要磨损机制为粘着磨损和疲劳磨损，油润滑下的主要磨损机制为疲劳磨损；
　　 (3)润滑油的粘度对摩擦系数和磨损程度影响较大，较大的粘度有助于降低摩擦系数和磨损；稳定期内，粘度大的齿轮油润滑下摩擦系数最小，磨损最轻，其润滑效果最好；粘度小的液压油润滑下的摩擦系数最大，液压油润滑下磨损最严重，其润滑效果最差。
　　 (4)频率和载荷对摩擦磨损特性影响明显。在一定范围内，频率增大，摩擦系数总体呈减小的趋势，磨损面积减小；在一定范围内，载荷增加，摩擦系数减小，磨损面积增大，磨损加重。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1摩擦磨损概述

1.1.1摩擦磨损研究

1.1.2润滑研究

1.1.3研究摩擦学的意义

1.2常用的减磨方法介绍

1.2.1润滑剂的发展

1.2.2材料表面品质的改进

1.2.3摩擦副材料的选择

1.3润滑状态和润滑油

1.3.1 Stribeck曲线和润滑状态

1.3.2润滑油的粘度

1.3.3润滑油的密度

1.3.4润滑油的氧化性质

1.3.5润滑油添加剂

1.3.6纳米润滑油添加剂

1.4论文的研究意义和内容

1.4.1论文的研究目的和意义

1.4.2论文的主要内容

第2章 试验部分

2.1试验装置简介

2.1.1 PLINT微动磨损试验装置

2.2试验参数

2.3试验材料

2.3.1球面试验材料

2.3.2平面试验材料

2.4润滑油的选取

2.5微观分析方法

2.5.1光学显微镜分析

2.5.2扫描电镜及能谱分析

第3章 不同介质下GCr15／45#钢摩擦磨损特性的分析与比较

3.1干态下的摩擦磨损特性分析

3.2齿轮油润滑下的摩擦磨损特性分析

3.3机油润滑下的摩擦磨损特性分析

3.4液压油润滑下的摩擦磨损特性分析

3.5几种润滑介质下摩擦磨损特性的比较分析

3.5.1摩擦系数的比较

3.5.2磨损及磨损机制的比较

3.6本章小结

第4章 频率和载荷对GCr15／45#钢摩擦磨损特性的影响

4.1几种影响滑动摩擦特性的因素

4.2频率对摩擦特性的影响

4.2.1研究现状介绍

4.2.2频率对摩擦系数的影响

4.2.3频率对磨损的影响

4.3载荷对摩擦特性的影响

4.3.1研究现状介绍

4.3.2载荷对摩擦系数的影响

4.3.3载荷对磨损的影响

4.4小结

结论及工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文