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不同工况下软质丁苯橡胶轮表面磨损颗粒的产生量及磨损机理

2021-03-22焦润楠黄海波李锦棒潘路奇董家楠

机械工程材料 2021年3期

焦润楠,黄海波,李锦棒,潘路奇,董家楠

(宁波大学机械工程与力学学院,宁波 315211)

0 引 言

橡胶是一种高分子材料,具有优良的弹性,良好的绝缘性、可塑性、抗拉性、耐磨性以及较高的强度,在机械工程、交通运输、医药卫生等领域应用广泛。在服役过程中,摩擦磨损是造成橡胶失效的主要因素之一,因此其摩擦磨损性能是长期以来的研究热点[1-2]。软质橡胶材料由于具有良好的减震性和静音性,常用于滚轮、减震轮、静音轮的制备。软质橡胶材料在使用过程中,摩擦磨损产生的磨损颗粒会对环境造成不良影响,同时还会影响设备的维护和操作人员的健康[3-5],因此有必要对磨损颗粒的产生进行研究。

目前国内外关于橡胶材料摩擦磨损性能的研究主要集中在摩擦磨损机理及影响因素方面[6-7]。彭旭东等[8-9]的研究表明,橡胶在滚动、滑动状态下的磨损机理为磨粒磨损、疲劳磨损、黏着磨损和氧化磨损;FUKAHORI等[10]建立了橡胶磨损过程的有限元模型,分析了载荷对磨痕的影响;CHO等[11]、叶树斌等[12]建立了轮胎滚动磨损的有限元模型,提出了轮胎的磨损评价方法;HUSSEIN等[13]发现轮胎表面的磨损程度与汽车的运行速度呈正相关;FOITZIK等[14]的研究表明自由滚动下橡胶轮胎表面产生的磨损颗粒较少,而大纵向力和侧偏角下橡胶轮胎产生的磨损颗粒较多;刘金朋等[15]、董家楠等[16]研究了205/55R16型橡胶轮胎磨损颗粒的产生机理。

目前,国内外对高硬度橡胶材料的研究较多,关于软质橡胶材料的研究较少,尤其关于软质橡胶磨损颗粒的研究鲜有报道。……

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