[發(fā)明專利]一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811522034.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN109570932B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁偉;梅盛開;郭前建;李松;于潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;B23K26/00;B23K26/352;B08B3/12;B08B3/08
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本專利公開了一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面，屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)摩擦副表面技術(shù)領(lǐng)域，復(fù)合織構(gòu)減摩表面包括油坑、漸開線式微溝槽和凹坑微織構(gòu)。油坑為摩擦面圓心位置的一個(gè)儲(chǔ)油凹坑，漸開線式微溝槽為從油坑位置開始處順應(yīng)機(jī)械表面運(yùn)動(dòng)方向往外延伸的宏觀凹槽，凹坑微織構(gòu)為順應(yīng)與漸開線式微溝槽起點(diǎn)的法線夾角為20°方向的直線并依次往外排列的微織構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)宏觀凹槽形織構(gòu)和凹坑微織構(gòu)相結(jié)合形成的復(fù)合織構(gòu)，改變機(jī)械運(yùn)動(dòng)摩擦副表面的織構(gòu)增加潤(rùn)滑油的輸送效率和磨粒的存儲(chǔ)運(yùn)輸，降低摩擦副的摩擦磨損。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面，屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)摩擦副表面技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

摩擦磨損是機(jī)械和汽車等產(chǎn)品失效的主要原因之一，大約80%的機(jī)械零部件失效是由于各種形式的磨損引起的，由于機(jī)械部件失效帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到幾十億元。

國(guó)內(nèi)外的科技工作者和申請(qǐng)者研究表明，在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中具有特定結(jié)構(gòu)和尺寸的表面織構(gòu)能夠減少摩擦磨損，提高摩擦學(xué)性能。通過(guò)對(duì)特殊運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)特定的減摩表面織構(gòu)，可以增加摩擦副的使用壽命，對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境具有重要意義，但表面織構(gòu)改善磨擦副的摩擦學(xué)性能還未得到實(shí)際的廣泛應(yīng)用。

經(jīng)研究表明，把不同的織構(gòu)按照一定的規(guī)律組合成的復(fù)合織構(gòu)在特殊工況下的減摩性能強(qiáng)于單一織構(gòu)。本復(fù)合織構(gòu)減摩表面把微觀織構(gòu)與宏觀織構(gòu)相結(jié)合具有兩種織構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)。

因此，本發(fā)明提出的這種金屬漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面，對(duì)完善表面織構(gòu)的研究，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和科研意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面，通過(guò)設(shè)計(jì)特定的表面織構(gòu)降低摩擦副摩擦磨損提高摩擦學(xué)性能。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：發(fā)明的漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面織構(gòu)包括油坑、漸開線式微溝槽和凹坑微織構(gòu)。所述的油坑為摩擦面圓心位置的一個(gè)儲(chǔ)油凹坑，所述的漸開線式微溝槽為從油坑位置開始處順應(yīng)機(jī)械表面運(yùn)動(dòng)方向并往外延伸的宏觀溝槽，且所述漸開線式微溝槽的延伸方向與機(jī)械表面運(yùn)動(dòng)方向相反，所述的凹坑微織構(gòu)為順應(yīng)與漸開線式微溝槽起點(diǎn)的法線夾角為20°的直線并依次往外排列的微織構(gòu)。

所述的漸開線式微溝槽和凹坑微織構(gòu)的寬度和直徑范圍各為3mm和30-55μm，深度各為5mm和8-35μm。

所述的凹坑微織構(gòu)為順應(yīng)與法線方向夾角20°的直線方向依次排列。

所述的凹坑微織構(gòu)的橫向間隔范圍為375-355μm，凹坑之間間隔范圍為375-355μm，凹坑的密度范圍為15%-30%。

所述的漸開線式微溝槽之間的角度間隔為60°，總共6條。

所述的凹坑微織構(gòu)的起始邊界線為漸開線式微溝槽起始點(diǎn)的法線。

所述凹坑微織構(gòu)的分布密度范圍、直徑、間隔可根據(jù)工況由以下公式計(jì)算，其中 S_p為凹坑微織構(gòu)密度， r 為凹坑微織構(gòu)半徑， d 為與法線方向夾角20°直線之間的間隔， l 為凹坑微織構(gòu)之間的間隔。

本發(fā)明是一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面，本發(fā)明的有益效果是，能夠增快潤(rùn)滑油在摩擦副的擴(kuò)散速度，提高油膜的承壓能力；通過(guò)漸開線溝槽可以把一部分磨粒經(jīng)潤(rùn)滑油清理出摩擦副，改善摩擦副的工作環(huán)境，有效的減少該機(jī)械接觸表面的摩擦磨損；復(fù)合織構(gòu)減摩表面不止具有凹坑織構(gòu)承壓能力強(qiáng)、微槽織構(gòu)供油能力，宏觀的漸開線式微槽還可以通過(guò)油液的流動(dòng)清理一部分摩擦副內(nèi)的磨粒，優(yōu)化了工作環(huán)境，降低了摩擦磨損。

附圖說(shuō)明

附圖1是一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面的俯視圖。

附圖2是一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面的軸視圖。

附圖3是一種漸開線式微溝槽復(fù)合織構(gòu)減摩表面的微凹坑。