【矿山机械】摩擦衬垫微观接触与动态滑动摩擦的原位实时观测研究

摩擦衬垫微观接触与动态滑动摩擦的原位
实时观测研究

1》摩擦衬垫为粘弹性材料

表面微凸体受力会产生趋于硬质对磨副形状的变形，衬垫所受比压增加，变形量增加，实际接触面积增加。随着滑动速度的增加，衬垫实际接触面积先增大后减小，速度为 mm/s 时，衬垫初期与后期单个周期内的实际接触面积变化规律相同;当滑动速度达到 5mm/s 后，中后期会出现粘滑波动现象，实际接触面积呈现不规则的锯齿状波动，滑动速度越大波动幅值越大，并伴随着摩擦噪声。

2》摩擦衬垫材料的滑动摩擦过程可分为三个阶段

一、粘着阶段，滑动刚开始时，摩擦副间因粘着作用无相对位移，衬垫材料表层所有接触区域的分子链沿滑动方向拉伸变形:二、粘着滑动转换阶段，滑动方向后方的边缘部分开始出现相对滑移，并且逐渐向中心部分扩散，中心部分仍处于粘着状态，分子链继续拉伸变形:三、完全滑移阶段，所有接触部分不再产生粘着偏移，滑动进入稳定阶段，粘着位移中心区域大于边缘区域。

3》 摩擦衬垫

摩擦系数随着比压的增加而略微减小。摩擦系数均随滑动速度的增加，先增加后减小，粘滑波动会降低摩擦系数。

4》 摩擦衬垫性能

K25 衬垫表面最容易因摩擦热产生融化，相同条件下 K25 垫磨屑脱落的最多，磨损最严重。G30 热分解温度最高，热抵抗性好，表面磨损居中GM-3 衬垫材料弹性较好,能够较好的分散压力相同比压条件下,GM-3 应力最小，GM-3 表面受摩擦热影响较小，表面磨损最轻，磨屑最少，耐磨性最好。衬垫在低速低比压条件下主要为粘着磨损，高速或者高比压条件下为粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。

5》三种衬垫

在一定的比压和速度条件下表面都会产生卷筒状的磨屑，卷筒状的磨屑形成过程可分为四个阶段:阶段一，衬垫与玻璃片的表面产生粘着。阶段二，在周期性的交变应力下，衬垫表面产生疲劳裂纹。阶段三、裂纹扩展表层材料脱落随着滑动形成卷筒状的磨屑。阶段四，磨屑随摩擦副的运动在衬垫表面滚滑，碾压出与其形状尺寸相适应的凹槽。

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