邊界潤滑條件下吸附膜機(jī)理的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、邊界潤滑是一種常見的潤滑狀態(tài)，邊界潤滑不同于通常的流體潤滑，但其摩擦系數(shù)明顯低于干摩擦狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，并且邊界潤滑膜的膜厚很小。本文主要通過理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對邊界潤滑的吸附膜進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析和研究。 首先，通過不同摩擦副的潤滑實(shí)驗(yàn)，討論潤滑劑對摩擦副的潤濕性以及摩擦副的表面能對邊界潤滑吸附膜形成的影響；再通過兩組同系潤滑劑實(shí)驗(yàn)，討論潤滑劑分子鏈長和潤滑劑分子不同極性團(tuán)對邊界潤滑的影響；然后通過添加劑實(shí)驗(yàn)，說明具有極性分子的

2、添加劑對邊界潤滑的影響；此外，還通過改變實(shí)驗(yàn)參量，討論了摩擦副相對速度、摩擦副表面粗糙度以及潤滑劑溫度等因素對邊界潤滑系數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，潤滑劑必須對摩擦副有一定的潤濕性才能形成吸附膜；同系潤滑劑，鏈長越長，摩擦系數(shù)越小，但對于長鏈分子潤滑劑，摩擦系數(shù)基本不受分子長度影響；極性分子添加劑對形成邊界潤滑作用巨大；摩擦副相對運(yùn)動(dòng)速度、潤滑劑溫度和摩擦副表面粗糙度對邊界潤滑性能都有不同程度的影響。 其次，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出邊界潤滑

3、的主要特征，并由此描述邊界潤滑的形成原因和承載機(jī)理；然后綜合前人和本人的研究成果建立理想狀態(tài)下的邊界潤滑的模型，并對模型進(jìn)行修正，得出和實(shí)際情況更符合的模型，最后說明如何通過少數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合摩擦系數(shù)和摩擦副表面粗糙度的關(guān)系曲線，從而可以估計(jì)不同粗糙度下的摩擦系數(shù)。 最后，通過實(shí)例驗(yàn)證建立的模型，結(jié)果顯示計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合較好，可以通過模型的計(jì)算來估計(jì)不同參數(shù)下的摩擦系數(shù)。在理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文還分析了邊界潤滑膜的失效問題