基于载荷谱的凸轮机构关键摩擦副优化研究

作者：王军锋; 明仕林; 王晓光^*; 曾启文; 李严; 陈光焱; 蔡振兵^*

来源：摩擦学学报, 2020, 40(03): 353-363.

DOI：10.16078/j.tribology.2019187

• 凸轮机构
• 载荷谱
• 耐磨性
• 磨损机理
• 材料优化

通过台架试验测得凸轮机构的凸轮转动轴在实际工况下的载荷谱.然后,结合载荷谱和机构几何尺寸进行力学分析,得到凸轮轮廓上的载荷分布.针对机构关键摩擦副在最大载荷附近发生严重磨损的问题,以载荷分布为基础,通过UMT摩擦磨损试验机进行模拟机构实际接触情况的试样试验,探究摩擦副材料的摩擦学行为,优化摩擦副材料.结果表明:摩擦副材料的摩擦学行为与其硬度和韧性都有关系,在韧性无较大差别时,硬度较高的材料耐磨性较强.对于硬度较低、韧性较高的材料,摩擦时会在其表面形成黏着层,减缓其进一步磨损,但是摩擦系数较高.试验预测在以减缓凸轮转动轴阻力增长为目的下,凸轮、滚子和滚子轴材料分别为TC4、022Cr12Ni9Cu2NbTi和07Cr17Ni7Al时,其效果最好.后经原尺寸机构实际工况试验,验证了预测的正确性.

• 单位
  中国工程物理研究院电子工程研究所; 西南交通大学