內 容 簡 介
在闡述低速重載滑動面用自潤滑復合材料的制備工藝及相關性能的基礎上，本書對自潤滑復合材料在螺旋面上的成形工藝、自潤滑滑動螺旋副的工作性能及結構設計進行了相關論述。全書共7章，較詳細地論述了高效重載滑動螺旋副構想，螺旋傳動的效率與載荷分析，樹脂基復合材料制備與摩擦學表征，CFEP復合材料的制備及其干摩擦磨損性能，油潤滑下CFEP復合材料的摩擦磨損性能，復合材料螺母的制備及性能測試，最后對800 kN螺旋精壓機用螺旋副的鋼基體進行了結構設計與優化。
本書可供從事聚合物基自潤滑復合材料研究和生產的科技人員參考，也可供大專院校材料加工工程、機械工程、材料科學與技術等領域本科生和研究生閱讀。
聚合物基自潤滑復合材料研究和生產的科技人員可值得認真閱讀的專著
周先輝，南陽理工學院副教授
目錄
第1章高效重載滑動螺旋副構想（1）
1.1數控重載驅動與新型滑動螺旋副（1）
1.1.1成形裝備的新發展——伺服壓力機（1）
1.1.2數控重載驅動技術（2）
1.1.3螺旋傳動在伺服壓力機中的地位及存在的問題（5）
1.1.4新型高效、重載、精密滑動螺旋副的構想及開發關鍵（6）
1.2重載傳動件摩擦學性能改善途徑（7）
1.2.1金屬背襯自潤滑層材料與工藝（7）
1.2.2自潤滑材料整體成形（10）
1.2.3邊界潤滑摩擦面固體潤滑涂層技術現狀（11）
1.3環氧潤滑耐磨涂層摩擦學性能影響因素與發展（12）
1.3.1涂層摩擦學性能影響因素（13）
1.3.2環氧潤滑耐磨涂層有待解決的問題（14）
1.3.3織物增強的樹脂基襯層（15）
1.4碳織物增強聚合物基自潤滑材料摩擦學研究現狀與發展（16）
1.4.1聚合物基體（17）
1.4.2組分改性（19）
1.4.3碳織物增強工藝及其對材料摩擦磨損性能的影響（21）
1.4.4摩擦磨損機理（22）
第2章螺旋傳動效率與載荷分析（25）
2.1高效、重載、精密螺旋副實現途徑分析（25）
2.1.1螺旋傳動效率影響因素分析（25）
2.1.2螺旋升角與力能關系（27）
2.1.3高效、重載、精密滑動螺旋副實現途徑（28）
2.2傳動螺旋副螺紋軸向載荷分布計算（30）
2.2.1螺牙軸向載荷分布數學模型（30）
2.2.2系統彈簧組等效模型（31）
2.2.3等截面圓螺母螺紋載荷分布計算式（33）
2.2.4算例與驗證（35）
2.3螺紋參數對螺紋軸向載荷分布的影響規律（37）
2.3.1力F的分布位置（37）
2.3.2螺紋圈數n（38）
2.3.3螺母、螺桿材料的彈性模量比值EN/ES（39）
2.3.4牙厚h與螺距P（40）
2.3.5螺母壁厚B（40）
2.3.6降低螺紋軸向載荷、提高分布均勻性的途徑（41）
第3章樹脂基復合材料制備與摩擦學表征（43）
3.1基體材料（43）
3.1.1基體材料的組分及其作用（44）
3.1.2基體材料的工藝性（46）
3.1.3高性能樹脂基體（47）
3.2碳纖維及中間基材（49）
3.2.1碳纖維種類（49）
3.2.2中間基材（50）
3.2.3熱塑性樹脂用中間基材（55）
3.3聚合物基復合材料制備工藝（56）
3.3.1復合材料預浸料、預混料的制備（57）
3.3.2手糊成形（65）
3.3.3袋壓成形（66）
3.3.4纏繞成形（67）
3.3.5拉擠成形（68）
3.3.6模壓成形（69）
3.3.7樹脂傳遞模塑（70）
3.3.8纖維增強熱塑性聚合物（FRTP）成形技術（71）
3.3.9注射成形（72）
3.4聚合物復合材料摩擦學表征與摩擦磨損影響因素（73）
3.4.1摩擦學特性的表征（73）
3.4.2摩擦學過程的主要影響因素（76）
3.4.3聚合物復合材料摩擦磨損的影響因素（78）
第4章CFEP復合材料的制備及其干摩擦磨損性能（82）
4.1引言（82）
4.2材料制備及測試方法（84）
4.2.1原料和樣品制備（84）
4.2.2性能測試及表面分析方法（85）
4.2.3復合材料試樣制備參數（86）
4.3制備工藝對復合材料干摩擦磨損性能的影響（87）
4.3.1濕法及半干法工藝（87）
4.3.2纖維布的含膠量（87）
4.3.3固化劑（89）
4.4復合材料組分對干摩擦磨損性能的影響（90）
4.4.1MoS2、石墨與PTFE單組分（90）
4.4.2MoS2與石墨組分配比（92）
4.4.3黏結樹脂（93）
4.5復合材料干摩擦磨損機理（93）
4.5.1純CFEP復合材料（93）
4.5.2MoS2、石墨與PTFE單組分改性CFEP復合材料（95）
4.5.3MoS2、石墨與PTFE共同改性的CFEP復合材料（97）
4.5.4含膠量低的CFEP復合材料（99）
4.6CFEP復合材料制備中常見缺陷及防治（99）
4.6.1氣泡（99）
4.6.2分層（100）
4.6.3固化不良（100）
第5章油潤滑下CFEP復合材料的摩擦磨損性能（101）
5.1無油槽浸油潤滑下CFEP復合材料摩擦磨損性能（101）
5.1.1測試條件（101）
5.1.2不同穩態載荷下的摩擦特性（102）
5.1.3啟動載荷的影響（103）
5.1.4速度對摩擦因數的影響（104）
5.1.5碳織物的影響（105）
5.2油潤滑下CFEP復合材料摩擦磨損機理分析（106）
5.2.1磨損表面形貌分析（106）
5.2.2摩擦接觸模型分析（108）
5.3環面油槽設計（109）
5.3.1環面對數螺線油槽結構（110）
5.3.2螺線油槽表面的抽運作用（111）
5.3.3油槽承載能力（113）
5.3.4試環油槽尺寸優化（114）
5.4環面油槽潤滑對復合材料摩擦磨損性能的影響（116）
5.4.1斜向直線油槽對摩擦因數的影響（116）
5.4.2對數螺線油槽對摩擦因數的影響（118）
5.4.3對數螺線油槽復合材料摩擦因數與速度的關系（119）
5.4.4摩擦磨損分析（121）
第6章復合材料螺母的制備及性能測試（123）
6.1碳纖維增強復合材料螺母的制備（123）
6.2螺旋傳動效率測試系統（126）
6.2.1測試裝置設計（126）
6.2.2效率測試原理（127）
6.2.3測試螺紋基本參數（128）
6.2.4測力傳感器的選擇（129）
6.2.5測試基本參數設定（129）
6.3CFEP復合材料螺母鋼質螺桿效率測試（129）
6.3.1四種工況下的Fxt特性（130）
6.3.2螺母力矩隨載荷的變化（131）
6.3.3摩擦因數隨載荷的變化（133）
6.3.4螺旋副的傳動效率（135）
第7章精密螺旋壓力機用螺旋副結構設計與優化（136）
7.1螺旋壓力機概述（136）
7.1.1螺旋壓力機發展簡史（137）
7.1.2幾種典型的螺旋壓力機（137）
7.1.3螺旋壓力機的發展（140）
7.2螺旋副結構設計（141）
7.2.1主要工作參數（141）
7.2.2螺旋副設計計算（142）
7.3襯層螺旋副對傳動系統的影響（145）
7.3.1傳動效率（145）
7.3.2驅動力矩（146）
7.4螺旋副有限元分析（147）
7.4.1模型及網格劃分（148）
7.4.2建立接觸對（148）
7.4.3施加載荷、邊界條件和求解（149）
7.4.4后處理（149）
7.5螺母結構優化（151）
7.5.1等截面銅、鋼圓螺母螺紋載荷分布對比（152）
7.5.2鋼螺母結構對螺紋載荷分布的影響（154）
7.5.3改善鋼基螺母螺紋軸向載荷分布的優化結構（156）
附錄A800kNCNC精密螺旋壓力機電動機力矩計算（158）
附錄B試環油槽尺寸優化分析MATLAB程序（161）
附錄C螺旋副效率測試裝配設計（164）
參考文獻（165）
第1章高效重載滑動螺旋副構想
滑動摩擦副因承載力高、工作平穩可靠等優點而廣泛用于各類重載設備中，導軌、軸承、螺旋副是此類摩擦副應用的典型代表。滑動導軌因易與其他導軌技術（如磁浮）形成復合型精密導軌而備受關注，球面滑動軸承（關節軸承）已成為許多裝備中不可或缺的關鍵零部件，重載螺旋副更是許多重型裝備中的關鍵部件。工作在重載下的滑動摩擦副不僅要求有高的力學性能要求，更需良好的摩擦學性能，以降低驅動功率消耗，克服低速抖動與爬行。而當其工作在低速工況下時，又因液體潤滑油膜難以形成而更進一步提高了對材料摩擦學性能的要求。如何獲得高承載能力、低摩擦因數和耐磨性優良的新型滑動摩擦副成為各類重載設備的關鍵技術問題。
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