王仲楠,王武义，张广玉

(哈尔滨工业大学 机电工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150001)



低频往复摆动式模拟平台摩擦特性及实验研究

王仲楠,王武义，张广玉

(哈尔滨工业大学 机电工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150001)

摘要：由于基于MEMS微构件摩擦测试技术存在局限性，开发了新型微摩擦测试系统，用于金属、非金属和高分子材料表面的摩擦特性研究。基于摆动平台的工作原理及运动数学模型，设计了由电磁力驱动的可变频率摆动机构，用于实现样本的往复滑动；并应用新型微、纳测量头施加法向载荷。任意选取钢、玻璃和聚四氟乙烯3种试样，与金属小钢球构成不同的摩擦副，进行了变法向载荷、变摆动频率的多次测量实验，得到了各摩擦副中的瞬时摩擦力和瞬时摩擦系数。通过实验分析发现，在微小法向载荷作用下，模拟平台可以实现微动摩擦的相对滑动模拟，获得的摩擦特性与文献中的结论相一致，说明该低频往复式微动磨损测试系统具有可靠性和工作稳定性。

关键词：微动磨损；往复摆动平台；法向载荷；滑动摩擦系数；摆动频率

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.u.20160127.1137.018.html

微动是发生在法向加载力作用下两个接触表面之间微小的切向位移时。微动现象不仅会存在于机构中材料之间的微动磨损，也会由微动疲劳产生。微动会引起机械零部件的接触表面受到破坏，也会引起裂纹的萌生、扩展与断裂，最终导致机构无法正常运行。微动与其他的接触方式不同, 往往存在于机构内紧配合部位，不易被发现。……