·38· 北京科技大学学报 1999年第1期 316L不锈钢组成的3对摩擦副在干摩擦条件下，3讨论 都测得最大的摩擦因数，平均值分别为0.24,0.17 和0.07，各摩擦副在有润滑条件下，其摩擦因数 PVA-H在干摩擦条件下的摩擦因数较低见 都按0.9%NaCI液、SH和SF的顺序依次递减，在 图4(a),它与振子摆动次数的关系曲线也不是直 以H为润滑剂时，这3种摩擦副的平均摩擦因 线（图7）.这可能是由于PVA-H中含有水，当它 数分别为0.16,0.12,0.05. 受压后，挤出的水分起润滑作用，其润滑制度近 2.2润滑制度的判别 乎边界润滑的缘故， 图5为不同润滑制度下的Stribeck曲线，根 据摩擦因数随nUlP(Sommerfeld数，n是润滑剂粘 0.09 度，U为滑动速度，P是线载荷)的变化规律可判 0.07 别其润滑状态切 0.05 0.03 0.01 135791113151719212325 摆动次数/次 图7PVA-H/316L不锈钢摩擦副的摩擦因数 与振子摆动次数关系曲线 当有润滑时，PVA-H的摩擦因数范围为 nU/P 图5 Stribeck曲线 0.03~0.06;摩擦因数与nU/P关系曲线为斜线， I边界润滑；Ⅱ泥合润滑；Ⅲ流体动压润滑 当nU/P增加时，摩擦因数减小，如图6中线e,f 所示.根据Stribeck曲线，可以认为有润滑时， 试验结果表明，硅橡胶、聚氨酯与316L不锈 钢组成的2对摩擦副在不同润滑条件下的摩擦因 PVA-H316L不锈钢摩擦副的润滑制度属于混合 数几乎不随nU/P变化而变化（如图6中曲线a,b, 润滑范畴. c,d所示)，根据Stribeck曲线可判别它们的润滑 4结论 制度是边界润滑.PVA-H/316L不锈钢摩擦副在 SH,SF作润滑剂时，摩擦因数都随nU/P的增大 (1)用振子式摩擦仪测定摩擦系数的方法简 而减小，其润滑制度为混合润滑（图6，曲线e,f). 便可靠、测量结果的再现性较好，并可准确地判 别润滑制度， 0.16 0.10 0.14 新 0.08 0.12 0.10 0.06 0.08 0.06 0.04 (a) -oe (b) 0.04 50100150 200250300350400 0.51.01.52.02.53.03.5 nU/P nU/p 图6人工人骨材料的摩擦因数与nUP关系曲线.(a)以SH为润滑剂：o)以SF为润滑剂.曲线a,b硅橡胶； 曲线c,d为聚氨脂：曲线e,[为PVA-H (2)硅橡胶、聚氨酯、聚乙烯醇水凝胶 摩擦因数最小. (PVA-H)分别与316L不锈钢组成的3对摩擦副 (3)有润滑剂时，硅橡胶、聚氨酯分别为316L 在干摩条件下的摩擦因数最大，平均摩擦因数分 不锈钢组成的2种摩擦副的润滑制度都是边界润 别为0.24,0.17和0.07.不用SH润滑时的摩擦因 滑，聚乙烯醇水凝胶(PVAH/316L不锈钢摩擦 数分别为0.16,0.12,0.05.人关节滑液润滑时的 副的润滑制度为混合润滑.北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 9年 第l 期 3 16 L 不锈钢组 成 的 3 对摩 擦 副在 干摩擦条件下 , 都测得 最 大 的摩擦 因数 , 平 均 值分别 为.0 2 4 , 0 . 17 和 .0 0 7 , 各 摩 擦 副在 有 润 滑 条 件 下 , 其 摩 擦 因数 都按 .0 9 % N a C I 液 、 S H 和 S F 的顺 序依次递减 , 在 以 S H 为 润 滑 剂 时 , 这 3 种 摩 擦 副 的平 均 摩 擦 因 数 分别为 0 . 16 , 0 . 1 2 , 0 . 0 .5 .2 2 润滑制 度 的判别 图 5 为不 同润 滑 制 度 下 的 S itr b e k 曲线 , 根 据 摩擦 因数 随 , 酬尸( S 。 ~ e fer dl 数 , , 是 润 滑 剂粘 度 , U 为 滑 动 速 度 , 尸 是线载 荷 ) 的变 化规律 可 判 别其 润滑 状态17] . 3 讨论 PV A 一 H 在 干 摩 擦 条件 下 的 摩 擦 因数 较 低见 图 4 a( ) , 它 与振 子 摆 动次数的 关系 曲线也不是 直 线 (图 7) . 这 可 能 是 由于 PV A 一 H 中含 有 水 , 当它 受 压 后 , 挤 出 的 水分 起润 滑 作 用 , 其 润 滑 制 度 近 乎 边界 润滑 的缘故 . 0 . 0 9 0 . 0 7 l lI 撼 四 0 . 0 5 绒 姗 .0 03 卜\ . ~ 搽困雏褂 粉〔双尸 圈S S itr b e e k 曲线 I 边界润滑 ; n 混合润滑 ; 1 流体动压润 滑 试 验结 果 表 明 , 硅橡胶 、 聚氨醋 与 3 16 L 不 锈 钢组成 的 2 对摩擦副在 不 同润 滑条件下 的摩 擦 因 数 几乎 不 随粉 酬尸变化 而 变化 (如 图 6 中曲线 a , b , c , d 所 示 ) , 根 据 S itr b e k 曲线 可判 别它们的 润 滑 制度 是 边 界 润 滑 . PV A . H 月 16 L 不 锈 钢 摩 擦 副在 S H , S F 作 润 滑剂 时 , 摩 擦 因数都随 , 切尸 的增 大 而减小 , 其 润滑制 度 为混 合润 滑 (图 6 , 曲线 e , f) . 1 3 5 7 9 1 1 13 1 5 1 7 19 2 1 23 2 5 摆动次数/次 图, P V -A l l 3 1 6 L不锈钢康擦副的. 攘因数 与振子摆动次数关 系曲线 当有 润 滑 时 , PV A 一 H 的 摩 擦 因 数 范 围 为 .0 03 ~ .0 06 ; 摩擦 因数 与粉u / 尸 关系 曲线为斜线 , 当粉 U / 尸 增 加时 , 摩擦 因数减小 , 如 图 6 中线 e , f 所 示 . 根 据 S itr b ce k 曲 线 , 可 以 认 为 有 润 滑 时 , PV A 一 H 3 1 6 L 不 锈 钢 摩 擦 副 的润 滑 制 度 属 于 混合 润滑 范 畴 . 4 结论 ( l) 用 振子 式摩 擦 仪测 定摩 擦系数 的方法 简 便 可 靠 、 测 量 结果 的 再现 性 较 好 , 并可 准确 地 判 别 润 滑制 度 , 0 . 16 0 . 14 0 . 10 蓄 。 · 08 瑟 。 . 0 6 .0 04 一 ` ` ~ 一- 边. 一- 一 一 ~ ~ - - ~ . ~ J b 一 侧 卜- - 叫卜. 一一 曰 d 一 。 卜卜 一 ~ ~ f (a) L `八”, es卜lL R 一了O 二,. 且, 0 ù n U ùU0 撼胶毕锻 ln 0 . 0 4 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 粉〔刀尸 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 刁〔刀尸 2 . 5 3 . 0 3 . 5 图` 人工人骨材料的摩擦因数 与抓刀尸关 系曲线 . ( a) 以s H为润滑剂 ; 伪)以s F 为润滑剂 . 曲线。 , b硅橡胶 ; 曲线c , d为聚氮脂 ; 曲线 e , 伪 P V A -H (2 ) 硅 橡 胶 、 聚 氨 醋 、 聚 乙 烯 醇 水 凝 胶 摩擦 因数最小 . (P v A 一 H ) 分别 与 3 16 L 不 锈钢 组成 的 3 对 摩 擦 副 ( 3) 有润 滑剂 时 , 硅橡胶 、 聚氨 醋分 别 为 3 16 L 在 干摩条件下 的摩擦 因数最 大 , 平 均摩 擦 因 数分 不锈 钢组 成 的 2 种摩 擦 副的润 滑制 度都是边 界润 别 加.2 4 , 0 . 17 和 .0 0 7 . 不 用 s H 润 滑 时 的摩 擦 因 滑 , 聚 乙 烯醇 水凝 胶 (P v A 一 H ) / 3 16 L 不锈 钢 摩擦 数分 别 为 0 . 16 , 0 . 12 , .0 05 . 人 关 节 滑 液 润 滑 时 的 副 的润 滑制度 为混 合润 滑