摩擦磨損模擬試驗概述

　　摩擦磨損模擬試驗是在實際使用條件下對試驗對象進行試驗，通過改變各種試驗參數來測量其對試驗材料摩擦磨損性能的影響。與台架試驗相比，這種模擬試驗具有試驗數據重複性好、規律性好的優點，便於對比分析。測試參數也可以改變，縮短了測試周期，降低了測試成本，可以用來反複測試大量的測試件。然而，這種測試方法的結果並不能完全反映實際工作條件複雜的摩擦磨損情況。它通常隻用於研究，隻有在準確的模擬測試才能得到更好的結果。

　　摩擦磨損模擬試驗的主要參數是試驗力、相對運動速度、環境溫度、試驗時間、潤滑介質和摩擦形式。由於影響摩擦磨損的因素很多，摩擦磨損本身就比較複雜，稍微改變一個試驗參數可能會導致試驗材料的摩擦磨損性能發生較大變化，各種因素相互關聯，因此很難通過模擬試驗清楚地區分影響因素並量化它們。材料的摩擦磨損性能不同於材料的強度和硬度。它不是材料的固有特性，而是物理特性和化學特性在一定條件下的綜合表現。

　　摩擦磨損試驗設計及試驗設備選型

　　2.1固體材料摩擦磨損試驗設計

　　根據試驗目的，摩擦磨損試驗可分為兩類：一類是研究摩擦磨損試驗，主要研究摩擦磨損現象的規律性，了解和探討摩擦磨損現象的機製，以及影響摩擦磨損性能的相關參數;另一種是應用摩擦磨損試驗，主要是將試驗結果直接應用於生產。

　　固體材料摩擦磨損試驗的主要接觸形式是點、線、麵。實驗者應根據自己的實際模擬條件選擇合適的模擬接觸形式，以使實驗結果更加真實。MMW-1A立式摩擦磨損試驗機主要用於模擬點、線、麵等摩擦形式的試驗機。MMS-2A磨損試驗機，MMU-10G型材料端麵摩擦磨損試驗機，MRH-3型高速環塊試驗機等。，所有這些試驗機都可以評估各種固體材料的摩擦和磨損性能。下麵簡單介紹一下上述設備的應用範圍。

　　2.2摩擦磨損試驗設備選型原則

　　選擇摩擦磨損試驗設備時，應遵循下列原則：

　　①模擬形式應大限度地模擬實際工況(試驗條件);

　　②樣品易於製備，節省了測試成本;

　　③為了縮短試驗周期，可以改變試驗條件;

　　④測試設備操作簡單。

　　2.3固體材料摩擦磨損試驗設備選型

　　①MMW-1A立式摩擦磨損試驗機的大負荷是1000N。、大的摩擦副運動速度為7.2。m/s、大摩擦力矩可以測定為5N·m，為了評估潤滑劑、金屬、塑料、塗層、橡膠、陶瓷等材料的摩擦磨損性能，它可以滾動、滑動或滑動複合運動的摩擦形式。該試驗機可配備各種摩擦副，如銷盤摩擦副、止推圈摩擦副、球盤摩擦副、凸輪齒輪摩擦副、粘滑摩擦副、四球摩擦副等。銷售摩擦副分為圓頭銷-盤摩擦副、圓柱銷-盤摩擦副、方銷-盤摩擦副。圓頭銷-盤摩擦副主要模擬點麵接觸摩擦的形式，圓柱銷-盤摩擦副和方銷-盤摩擦副主要模擬麵麵接觸摩擦的形式。止推圈摩擦副是兩個環麵接觸，在一定的接觸應力下進行相對運動，這種摩擦副主要是模擬麵麵接觸摩擦的形式。球盤摩擦副是上試樣的標準直徑。ø12.7或ø鋼球6.35，下試樣為試驗者自定材料製成的盤子在一定的接觸應力下進行相對運動，模擬點麵摩擦形式。凸輪齒輪摩擦副是一種模擬滾輪滑動複合運動的摩擦形式，其結構由中間滾輪用標準圓柱形銷售，滾輪上下各有試驗者自定材料的摩擦偶件組成，這種摩擦副模擬線麵接觸摩擦形式，主要用於軸承模擬摩擦磨損試驗。在油品摩擦潤滑性能的評估中，將對粘滑摩擦副和四球摩擦副進行評估，具體應用範圍將在後期潤滑油摩擦磨損試驗中介紹。此外，該機還具有加熱摩擦副的功能，在摩擦副中添加液體介質，可以在一定溫度下和一定的液體介質中進行各種測試，並根據測試人員的實際應用製作特殊形式的摩擦副。

　　②MMS-2A磨損試驗機的大負荷是2000N、大摩擦力矩可以測定為15N。·m，主要用於測試各種金屬、非金屬材料(尼龍、塑料等)的耐磨性。)在滑動摩擦、滾動摩擦、滾動滑動複合摩擦等條件下，以及在濕摩擦、幹摩擦、磨料磨損等條件下。該試驗機是GB3960-83《塑料滑動摩擦磨損試驗方法》和GB/T1244.1-90《金屬磨損試驗方法》指定的機型，它可以模擬線接觸和麵接觸的摩擦形式。模擬線接觸的摩擦副有環形摩擦副、環形摩擦副等。模擬麵接觸的摩擦副有環形蝴蝶摩擦副(2)α角接觸)。該試驗機大的特點是環環摩擦副之間有多種相對運動形式，如純滾動形式，即一個樣品進行旋轉運動，另一個樣品保持自由狀態，在摩擦力的作用下與研磨樣品進行滾動摩擦;純滑動形式，即一個樣品進行旋轉運動，另一個樣品固定不動;反向滑動形式，即一個樣品進行旋轉運動，另一個樣品進行反向旋轉運動，形成相對速度較大的滑動摩擦;滾動滑動複合運動形式，即一個樣品進行旋轉運動，另一個樣品進行同向旋轉運動，但兩個樣品的旋轉速度有一定的速度比，形成滑動滑動。此外，該機還具有往複摩擦、間歇摩擦等功能，在進行往複摩擦時，往複運動距離大為4mm。

　　③MMU-10G型材料端麵摩擦磨損試驗機的大加載負荷為10kN(液壓加載)，試驗溫度高可達800℃，主要采用滑動摩擦的形式，用於評估各種金屬材料、工程塑料、粉末冶金、合金軸承等的摩擦磨損性能。該設備的主要特點是加載負荷大，試驗溫度高，更適合在金屬材料幹摩擦條件下測試摩擦偶件的摩擦係數和磨損率。端麵摩擦磨損試驗機摩擦偶件的接觸形式為麵接觸，即上樣品為環形端麵或圓柱形端麵，下樣品為下樣品。

　　④MRH-3型高速環塊試驗機主要用於評估各種潤滑油和脂肪的潤滑性能，特別適用於評估中高檔汽車齒輪油的抗擦傷性，也可用於評估固體潤滑材料的潤滑性能，以及各種金屬和非金屬材料的磨損試驗。GB《金屬磨損試驗方法》/T1244.2-90、SH/T0073-91《噴氣航空燃料抗磨指數測定法》等指定在高速環塊試驗機上進行。高速環塊試驗機的高速度可達5000r/min。該設備的摩擦偶件接觸形式為線接觸，即上樣塊下麵的平麵與下樣品環周麵的切線接觸。在做潤滑油和脂肪的潤滑性能測試時，在測試腔內加入標準的環形樣品，使標準環形樣品在一定的測試條件下在測試油或脂肪中進行相對運動。試驗結束後，可以測量試塊上磨痕的寬度，以確定試驗油或脂的潤滑性和抗擦傷性。在進行各種金屬和非金屬材料的磨損試驗時，將試驗材料製成標準尺寸的環和塊樣品，在一定的試驗條件下(載荷、速度、時間、溫度、潤滑等)相對運動摩擦偶件。).測試過程中，對摩擦偶件之間的摩擦係數進行測量，以確定其摩擦性能，測試結束後，也可以用失重法測量該測試條件下的磨損率。

　　4.綜述

　　摩擦磨損試驗的設計是摩擦研究的重要組成部分，試驗設備的選擇在設計摩擦磨損試驗中是不可或缺的。隻有正確選擇試驗設備，準確模擬實際使用條件，才能獲得實用性好、表現明顯的實驗數據，有利於研究和實際應用。