双层织构对20CrMnTi-丁腈橡胶摩擦副摩擦学性能的影响

摘要

[目的]采用皮秒激光在20CrMnTi表面构建具有椭圆轮廓的双层织构，以减少唇形旋转油封中橡胶材料的磨损。[方法]研究了油润滑工况下双层织构的结构参数（包括面积率、织构总深度、上层织构深度）对20CrMnTi-丁腈橡胶摩擦副摩擦学性能的影响。[结果]当织构面积率为3%、总深度为25μm、上层深度为8μm时，20CrMnTi-丁腈橡胶摩擦副摩擦因数为0.08，丁腈橡胶的体积磨损率为1.2×10^-3mm³/（N·m），分别比无织构表面低38%和84%。[结论]双层椭圆织构通过优化流体动压润滑与接触压力分布，显著改善了摩擦副的摩擦学性能，为旋转油封的耐磨设计提供了有效解决方案。

关键词

表面织构 / 丁腈橡胶 / 唇形旋转油封 / 摩擦学性能