改性钛基脂与固体膜复合体系润滑性能研究-机械设计及理论专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Classified Index: TH117.2 U.D.C: 621 Dissertation for the Master Degree in Engineering LUBRICATION PERFORMANCE STUDY OF COMPOSITE SYSTEM COMPOSED OF MODIFIED TITANIUM COMPLEX GREASE AND SOLID FILM Candidate： Zheng Shaojie Supervisor： Prof. Qu Jianjun Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Mechanical Design and Theory Affiliation： School of Mechatronics Engineering Date of Defence： July, 2014 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学硕士学位论文 哈尔滨工业大学硕士学位论文 摘 要 随着工业技术的不断发展，人们对机械摩擦副润滑的要求越来越高，单一润 滑的局限性逐渐凸显，复合润滑表现出巨大的应用潜力，迅速成为研究热点之一。 固-液复合润滑在使用过程中固体相和液体相可进行功能互补，克服自身的缺点， 提高润滑的寿命和可靠性。复合钛基脂是一种新型的润滑脂，可在多种场合替代 传统高性能润滑脂，达到理想的效果。因而，研究钛基脂与固体膜的复合润滑性 能具有重大的理论和现实意义。 本课题从复合钛基脂的制备工艺出发，使用自制润滑脂制备装置探索了皂化 温度、升温炼制方式和基础油加入方式对钛基脂的影响，并从理化性能、摩擦性 能方面考察钛基脂的性能，优化了钛基脂的制备工艺，提高了生产效率。 研究硼酸盐添加剂对钛基脂的高温改性作用，考察其理化性能和极压抗磨性， 确定其在钛基脂中的最佳添加量，并采用 SEM 和 EDAX 技术分析添加剂对钛基脂 的作用机理。通过四球实验对钛基脂的高温性能进行研究，对比分析钢球表面的 微观形貌，得出硼酸盐和 MoS2 添加剂对钛基脂极限温度的影响，分析添加剂对其 高温性能的作用机制，建立润滑模型。将表面形貌与摩擦试验的宏观数据相结合， 得出用磨斑直径判断钛基脂高温失效的准则。 利用 MG-2000 型摩擦磨损试验机研究钛基脂分别与微弧氧化膜和 DLC 膜的 复合润滑性能，实验表明复合润滑能有效改善润滑效果。考察载荷对复合润滑的 影响，得出这两种复合体系适宜的工作载荷。微弧氧化膜体系的润滑效果还受到 表面粗糙度的影响，过高或过低的粗糙度均不利于得到良好的润滑效果。分析减 摩原因：微弧氧化膜体系的润滑性能是由其多孔的表面结构决定的；而 DLC 膜体 系则主要依赖于优良的膜层力学性能，另外，DLC 的石墨化也会产生一定的作用。 关键词：复合钛基脂；高温改性；复合润滑；微弧氧化膜；DLC 膜 I - Abstract With the rapid development of industrial technology, the lubrication of mechanical friction pair has become increasingly demanding. Single lubricating technology gradually reveals shortcomings, and composite lubricating technology which is becoming a research hotspot has shown a large application potential. The liquid lubricating materials and solid lubricating materials of composite lubricating system can realize functional complementation, overcome their own shortcomings, improve lubrication life and reliability. Titanium complex grease is a new grease. It can replace conventional high-performance grease on many occasions and achieve the desired results. Therefore, the lubrication perf