基于改进的Archard磨损方程,推导了适应于不同微动振幅下的局部磨损方程,建立了二维刚性柱面-平面的微动磨损数值模型,研究了微动工况、材料参数对平面磨损形貌的影响规律。结果表明,在柱面载荷为20MPa,微动振幅为4μm的工况下,随着柱面半径的增大,平面的磨损宽度逐渐增大,磨损深度逐渐减小;在微动振幅为4μm的工况下,随着施加在柱面上载荷的增大,平面的磨损形貌呈现出变宽变深的趋势;在柱面载荷为20MPa,微动振幅为4μm的工况下,随平面弹性模量的增大,平面的磨损轮廓从宽而浅变化到窄而深。其次,根据Hertz接触理论和Archard磨损方程预测的平面磨损面积与本论文中模型计算的结果进行了对比,结果发现在磨损初期,两者间差别不大,随着微动循环次数的增加,Hertz理论预测结果小于这里模型计算的结果。

摩擦副的综合性能决定液压泵的工作寿命,良好的摩擦副材料匹配方案是提高其性能的关键。通过分析国外某齿轮液压泵关键摩擦副材料,制备出一种性能相近的国产球墨铸铁材料。在摩擦磨损试验机上测试2种材料的减摩耐磨性能,通过观察磨损表面形貌确定其磨损机制;通过分析机械性能、显微结构与热学性能找出2种材料的性能差异并分析原因。结果表明:通过优化C、Si的质量分数制备出的国产球墨铸铁材料硬度较进口材料提高28.79%、热膨胀系数降低1.68