微织构化表面润滑设计与发展分析
2021-10-16张培耘张彦虎华希俊符永宏尹必峰符昊纪敬虎
表面技术 2021年9期
张培耘,张彦虎,华希俊,符永宏,尹必峰,符昊,纪敬虎
(江苏大学 a.机械工程学院 b.先进制造与现代装备技术工程研究院c.汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013)
摩擦学主要是研究运动副在工作过程中,其接触表面摩擦和磨损发生与发展规律的科学。一般认为,在关键运动副工作过程中,接触表面伴随摩擦作用,进而引起接触区域产生振动、噪声、热耗散、材料迁移和磨损。这些变化会改变运动副的工作条件和服役性能。为了控制关键运动构件的磨损,人们主动为接触表面引入了润滑措施,从而形成了摩擦学的三大支柱——摩擦、磨损和润滑。在摩擦学发展过程中,人们较早地认识到降低摩擦副表面粗糙度并不总是能降低摩擦因数和材料磨损。后来,研究发现,一对平行粗糙表面滑动副能够形成流体动压润滑油膜。尽管摩擦副表面微观形貌并不规则,但为工程润滑问题提供了新的思路。直到内燃机缸体内表面网纹珩磨技术的诞生,更加明确了摩擦表面微细结构规则化的显著优势。
数十年来,国内外针对织构表面技术在摩擦润滑理论和工程实践两方面的研究相当丰富[1-8],应用领域从传统制造业领域(内燃机缸套-活塞环-活塞[9-11]、凸轮/滚轮[12]、主轴[13-14]、机械密封[15-17]、轴承[18-20]、刀具[21-24]、机床导轨[25-29]、齿轮[30-32]等)向农业机械[33]、轨道交通[34]、空间润滑[35]、压电驱动[36-38]、生物医学[39-46]诸多新领域拓展[47],成为摩擦学设计[48-49]、仿生工程[50-54]和表面技术[55]等领域的研究热点问题。微织构在摩擦表面的应用引起了摩擦学界的广泛关注[56]。……
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