运用塑性指数进行密封材料的摩擦学设计

摘要

目的摩擦副的选配是一个十分复杂的问题,目前还没有一个通用的规范。机械端面密封材料副也是一个典型的摩擦副,其选择与所要密封的介质有关,密封材料副涉及高硬度材料(如硬质合金)及软质材料(如浸渍石墨、浸渍巴氏合金等)。材料选择范围大,材料性能差异也大,其内在本质并不清楚。旨在提出一种方法,为摩擦副材料的选择与表面设计提供依据。方法分析了G-W模型塑性指数的局限性,考虑了摩擦副硬度的匹配性,并以一对摩擦副系统的有效硬度代替G-W模型塑性指数中较软配副材料的硬度。同时采用因存在摩擦力导致真实接触面积增大的修正粘着理论对G-W模型塑性指数进行了修正,以期能够适应摩擦等复杂接触工况,并引入摩擦系数。结果塑性指数的区分度增大,反映了摩擦副的硬度匹配性,同时体现了与磨损率的相关性。结论对非超硬材料配副,系统的塑性指数越大,磨损率也越大。