摩擦磨损模拟试验概述

　　摩擦磨损模拟试验是在实际使用条件下对试验对象进行试验，通过改变各种试验参数来测量其对试验材料摩擦磨损性能的影响。与台架试验相比，这种模拟试验具有试验数据重复性好、规律性好的优点，便于对比分析。测试参数也可以改变，缩短了测试周期，降低了测试成本，可以用来反复测试大量的测试件。然而，这种测试方法的结果并不能完全反映实际工作条件复杂的摩擦磨损情况。它通常只用于研究，只有在准确的模拟测试才能得到更好的结果。

　　摩擦磨损模拟试验的主要参数是试验力、相对运动速度、环境温度、试验时间、润滑介质和摩擦形式。由于影响摩擦磨损的因素很多，摩擦磨损本身就比较复杂，稍微改变一个试验参数可能会导致试验材料的摩擦磨损性能发生较大变化，各种因素相互关联，因此很难通过模拟试验清楚地区分影响因素并量化它们。材料的摩擦磨损性能不同于材料的强度和硬度。它不是材料的固有特性，而是物理特性和化学特性在一定条件下的综合表现。

　　摩擦磨损试验设计及试验设备选型

　　2.1固体材料摩擦磨损试验设计

　　根据试验目的，摩擦磨损试验可分为两类：一类是研究摩擦磨损试验，主要研究摩擦磨损现象的规律性，了解和探讨摩擦磨损现象的机制，以及影响摩擦磨损性能的相关参数;另一种是应用摩擦磨损试验，主要是将试验结果直接应用于生产。

　　固体材料摩擦磨损试验的主要接触形式是点、线、面。实验者应根据自己的实际模拟条件选择合适的模拟接触形式，以使实验结果更加真实。MMW-1A立式摩擦磨损试验机主要用于模拟点、线、面等摩擦形式的试验机。MMS-2A磨损试验机，MMU-10G型材料端面摩擦磨损试验机，MRH-3型高速环块试验机等。，所有这些试验机都可以评估各种固体材料的摩擦和磨损性能。下面简单介绍一下上述设备的应用范围。

　　2.2摩擦磨损试验设备选型原则

　　选择摩擦磨损试验设备时，应遵循下列原则：

　　①模拟形式应大限度地模拟实际工况(试验条件);

　　②样品易于制备，节省了测试成本;

　　③为了缩短试验周期，可以改变试验条件;

　　④测试设备操作简单。

　　2.3固体材料摩擦磨损试验设备选型

　　①MMW-1A立式摩擦磨损试验机的大负荷是1000N。、大的摩擦副运动速度为7.2。m/s、大摩擦力矩可以测定为5N·m，为了评估润滑剂、金属、塑料、涂层、橡胶、陶瓷等材料的摩擦磨损性能，它可以滚动、滑动或滑动复合运动的摩擦形式。该试验机可配备各种摩擦副，如销盘摩擦副、止推圈摩擦副、球盘摩擦副、凸轮齿轮摩擦副、粘滑摩擦副、四球摩擦副等。销售摩擦副分为圆头销-盘摩擦副、圆柱销-盘摩擦副、方销-盘摩擦副。圆头销-盘摩擦副主要模拟点面接触摩擦的形式，圆柱销-盘摩擦副和方销-盘摩擦副主要模拟面面接触摩擦的形式。止推圈摩擦副是两个环面接触，在一定的接触应力下进行相对运动，这种摩擦副主要是模拟面面接触摩擦的形式。球盘摩擦副是上试样的标准直径。ø12.7或ø钢球6.35，下试样为试验者自定材料制成的盘子在一定的接触应力下进行相对运动，模拟点面摩擦形式。凸轮齿轮摩擦副是一种模拟滚轮滑动复合运动的摩擦形式，其结构由中间滚轮用标准圆柱形销售，滚轮上下各有试验者自定材料的摩擦偶件组成，这种摩擦副模拟线面接触摩擦形式，主要用于轴承模拟摩擦磨损试验。在油品摩擦润滑性能的评估中，将对粘滑摩擦副和四球摩擦副进行评估，具体应用范围将在后期润滑油摩擦磨损试验中介绍。此外，该机还具有加热摩擦副的功能，在摩擦副中添加液体介质，可以在一定温度下和一定的液体介质中进行各种测试，并根据测试人员的实际应用制作特殊形式的摩擦副。

　　②MMS-2A磨损试验机的大负荷是2000N、大摩擦力矩可以测定为15N。·m，主要用于测试各种金属、非金属材料(尼龙、塑料等)的耐磨性。)在滑动摩擦、滚动摩擦、滚动滑动复合摩擦等条件下，以及在湿摩擦、干摩擦、磨料磨损等条件下。该试验机是GB3960-83《塑料滑动摩擦磨损试验方法》和GB/T1244.1-90《金属磨损试验方法》指定的机型，它可以模拟线接触和面接触的摩擦形式。模拟线接触的摩擦副有环形摩擦副、环形摩擦副等。模拟面接触的摩擦副有环形蝴蝶摩擦副(2)α角接触)。该试验机大的特点是环环摩擦副之间有多种相对运动形式，如纯滚动形式，即一个样品进行旋转运动，另一个样品保持自由状态，在摩擦力的作用下与研磨样品进行滚动摩擦;纯滑动形式，即一个样品进行旋转运动，另一个样品固定不动;反向滑动形式，即一个样品进行旋转运动，另一个样品进行反向旋转运动，形成相对速度较大的滑动摩擦;滚动滑动复合运动形式，即一个样品进行旋转运动，另一个样品进行同向旋转运动，但两个样品的旋转速度有一定的速度比，形成滑动滑动。此外，该机还具有往复摩擦、间歇摩擦等功能，在进行往复摩擦时，往复运动距离大为4mm。

　　③MMU-10G型材料端面摩擦磨损试验机的大加载负荷为10kN(液压加载)，试验温度高可达800℃，主要采用滑动摩擦的形式，用于评估各种金属材料、工程塑料、粉末冶金、合金轴承等的摩擦磨损性能。该设备的主要特点是加载负荷大，试验温度高，更适合在金属材料干摩擦条件下测试摩擦偶件的摩擦系数和磨损率。端面摩擦磨损试验机摩擦偶件的接触形式为面接触，即上样品为环形端面或圆柱形端面，下样品为下样品。

　　④MRH-3型高速环块试验机主要用于评估各种润滑油和脂肪的润滑性能，特别适用于评估中高档汽车齿轮油的抗擦伤性，也可用于评估固体润滑材料的润滑性能，以及各种金属和非金属材料的磨损试验。GB《金属磨损试验方法》/T1244.2-90、SH/T0073-91《喷气航空燃料抗磨指数测定法》等指定在高速环块试验机上进行。高速环块试验机的高速度可达5000r/min。该设备的摩擦偶件接触形式为线接触，即上样块下面的平面与下样品环周面的切线接触。在做润滑油和脂肪的润滑性能测试时，在测试腔内加入标准的环形样品，使标准环形样品在一定的测试条件下在测试油或脂肪中进行相对运动。试验结束后，可以测量试块上磨痕的宽度，以确定试验油或脂的润滑性和抗擦伤性。在进行各种金属和非金属材料的磨损试验时，将试验材料制成标准尺寸的环和块样品，在一定的试验条件下(载荷、速度、时间、温度、润滑等)相对运动摩擦偶件。).测试过程中，对摩擦偶件之间的摩擦系数进行测量，以确定其摩擦性能，测试结束后，也可以用失重法测量该测试条件下的磨损率。

　　4.综述

　　摩擦磨损试验的设计是摩擦研究的重要组成部分，试验设备的选择在设计摩擦磨损试验中是不可或缺的。只有正确选择试验设备，准确模拟实际使用条件，才能获得实用性好、表现明显的实验数据，有利于研究和实际应用。