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目前,常用滚动轴承的滚珠大多数是钢球,在较高速度下,会产生较大的离心力,导致摩擦热增加,从而加速轴承的磨损过程,降低轴承的使用寿命,严重时会导致轴承失效。而TiNi60合金具有低密度、耐蚀性以及较好的摩擦学性能,并且在热处理前易加工,是一种可望在高速轴承中应用的新型材料。曾群锋等人的前期研究结果表明,TiNi60合金与GCrl5盘配副,在蓖麻油润滑条件下经过磨合出现了摩擦系数低到0.008的超低摩擦现象,分析其原因可能是低速、轻载工况下较容易出现超低摩擦现象。因此,有必要通过对载荷、速度、温度、表面粗糙度等工况因素进行研究,得出实现超低摩擦的最优工况,对TiNi60合金在低摩擦轴承领域的应用有重大意义。本文首先使用GCr15钢球和Si3N4陶瓷球与TiNi60合金配副,研究其干摩擦条件下的摩擦学性能;使用GCr15钢球与TiNi60合金配副研究其在3种不同润滑油润滑下的摩擦学性能。结果表明,Si3N4陶瓷球与TiNi60合金配副的摩擦系数和磨损量均小于GCrl5钢球,在低速轻载工况下摩擦学性能优异;蓖麻油润滑下的摩擦系数远远小于PAO油和1000#油,并且可以有效减小TiNi60合金的磨损量。因此,在后面的研究中使用蓖麻油作为润滑剂。然后,针对轴承在实际工作中所遇到的不同载荷、速度、表面粗糙度、温度等问题,使用GCrl 5钢球与TiNi60合金配副,在蓖麻油润滑条件下分别进行研究。使用SPSS软件对不同载荷、频率、温度与磨损量间的关系进行了统计分析,并统计分析了加热温度与蓖麻油运动黏度间的关系。研究结果表明:在不同加载载荷下,当载荷为40-70N时摩擦系数随着载荷的增大逐渐减小,磨损量与载荷的关系符合一元线性方程;在不同往复频率下,随着往复频率的增大,摩擦系数逐渐减小,磨损量与频率的关系符合三次方程;在不同的表面粗糙度下,随着表面粗糙度的增大,摩擦系数逐渐增大,磨损量逐渐增大,增大程度不太明显;测试出的蓖麻油运动黏度和加热温度的关系符合幂函数方程;在不同加热温度下,随着加热温度的增大摩擦系数逐渐减小,磨损量和加热温度的关系符合一元三次方程。接着通过对不同强化时间下的超音速微粒轰击试样进行对比研究,结果表明:在本文的强化参数下随着强化时间的增加,TiNi60合金表面硬度增大,最大增量为33%,表面粗糙度也不同程度的增加;随着强化时间的增加,磨损量逐渐增加,但均小于未处理试样的磨损量。最后,在前面研究的基础上,通过TiNi60合金销与高速钢配副,对多种工况参数进行择优选择,在不同的滑动速度下反复实现了超低摩擦,验证了在低速、轻载、表面光滑的工况下TiNi60合金容易出现超低摩擦。