激光表面织构真的对机械零件的疲劳寿命有负面影响吗?

摘要

激光表面织构(LST)已被证明可以改善机械零件的摩擦学性能。LST制造的微尺度图案可以作为润滑剂储层,在润滑不足的情况下提供润滑油。然而,对于LST在边界润滑状态下的应用研究并不多,这可能是因为随着表面粗糙度的增加,接触应力会增加。本研究旨在研究边界润滑条件下推力滚动轴承的LST对疲劳寿命的影响。在推力滚动轴承上产生了一系列的周期图案,使用两种几何上不同的设计,即交叉和酒窝图案。基础油ISO VG 100混合0.05 wt% P二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。十字形轴承减少了两个数量级的磨损损失。图案不仅保留润滑剂在有质感的口袋,但也加强了抗磨损摩擦膜的形成。当使用纹理表面时,摩擦膜的产生可以通过较高的接触应力得到改善。因此,与负面的担忧相比,交叉图案的球轴承反而被发现增加了三倍的疲劳寿命。

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确认

目前的工作得到了德国forschunggemeinschaft (DFG)优先计划SPP 1551“资源高效机器元件”(GA 1706/2-2, Ja1940/2-2)的支持。这项工作也得到了下奥地利政府的支持,为维也纳工业大学(No.;wst3 - f - 5031370/001 - 2017)。作者还感谢K2 XTribology旗下“奥地利彗星项目”(InTribology项目,编号872176)的支持,该项目是与“卓越摩擦学中心”(AC2T research GmbH)合作开发的。

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Chia-Jui许.他是维也纳理工大学从事研究的摩擦学家。他有机械工程和材料科学的背景。他目前的研究重点是表面工程,特别是激光表面纹理和抗磨摩擦膜。此外,微观结构和化学表征方法,如SEM, Raman,纳米压痕也是他的专长。

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许,CJ。,Stratmann, A., Medina, S.et al。激光表面织构真的对机械零件的疲劳寿命有负面影响吗?摩擦(2021)。https://doi.org/10.1007/s40544-021-0508-2

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  • 推力滚动轴承
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