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DLC涂层对阶梯滑块轴承润滑性能影响的研究

摘 要: 随着全球“碳达峰”和“碳中和”战略的提出，低能耗已成为机械装备摩擦学设计的重要问题。可以通过表面改性，减小润滑剂在零件表面的拖拽力，降低摩擦。作者在阶梯滑块工作面制备不同涂层，利用自制面接触润滑油膜测试系统，在阶梯滑块－盘接触平行间隙条件下研究了不同表面涂层对油膜润滑性能的影响。结果表明：油膜厚度随着滑动速度的增加呈对数线性增加；摩擦系数随着滑动速度的增加先急剧下降到达最低点后缓慢增加。当滑动速度较低时，摩擦系数随着载荷的增加而增加，而随滑动速度的增加，摩擦系数随着载荷的增加而减小。已有研究表明摩擦副表面润湿性差，润滑油膜摩擦力和厚度同步降低^[1]。而本研究却发现，含氟类金刚石涂层(F-DLC)的阶梯滑块在膜厚最大同时摩擦系数最小，没有涂层反之。这一特殊现象是由于润滑油在阶梯滑块入口区和出口区的滑移程度不同造成的。入口区由于激光加工而形成的微凸体结构以及F-DLC涂层的协同作用，滑移程度比出口区大，从而膜厚增加；同时滑移的存在，使得摩擦系数降低。本研究将为阶梯轴承的设计带来新思考。

关键词: 阶梯滑块轴承；界面滑移；油膜厚度；摩擦力



参 考 文 献：

[1] Ponjavic A, Wong J S S. The effect of boundary slip on elastohydrodynamic lubrication[J]. RSC Advances, 2014, 4(40): 20821-20829.