輪胎用橡膠摩擦學(xué)行為研究.pdf

1、輪胎是汽車的承重部件及與地面接觸的唯一部位。丁苯橡膠是是輪胎的基體材料之一，也是使用量最大的通用合成橡膠。橡膠的磨耗性能是其制品的一項重要的考核評價指標(biāo)。
　　本文研究了不同摩擦副在干濕條件下對丁苯橡膠磨耗的影響及炭黑的種類和含量對丁苯橡膠的磨耗影響。利用環(huán)塊摩擦磨損試驗機(jī)評價了丁苯橡膠與鋼材、Al2O3和AlTiN硬質(zhì)涂層摩擦副在干摩擦和水環(huán)境中的磨耗性能。結(jié)果表明，鋼材摩擦副與丁苯橡膠的磨耗為卷曲磨耗，AlTiN摩擦副和Al2

2、O3摩擦副分別與丁苯橡膠的磨耗主要以磨粒磨耗為主。在干摩擦條件下，Al2O3摩擦副和AlTiN摩擦副與丁苯橡膠產(chǎn)生的磨耗質(zhì)量相近，并遠(yuǎn)高于鋼材摩擦副產(chǎn)生的磨耗質(zhì)量。在水環(huán)境中，3種摩擦副與丁苯橡膠產(chǎn)生的磨耗質(zhì)量由大到小依次為Al2O3＞AlTiN＞鋼材。Al2O3摩擦副和鋼材摩擦副與丁苯橡膠在水環(huán)境中的磨耗質(zhì)量高于其相應(yīng)干摩擦條件下的磨耗質(zhì)量，而 AlTiN摩擦副產(chǎn)生的磨耗質(zhì)量略低于其干摩擦條件下的磨耗質(zhì)量。利用阿克隆磨耗機(jī)測試評價含有

3、不同炭黑種類和含量的丁苯橡膠的磨耗性能。采用材料拉伸機(jī)、納米壓痕儀、動態(tài)力學(xué)分析儀、掃描電鏡分析不同炭黑摻雜的丁苯橡膠的力學(xué)性能、儲能和損耗模量、損耗因子，并觀察磨痕和磨屑的表面形貌，進(jìn)一步研究和揭示磨耗機(jī)理。結(jié)果表明：摻雜40phr炭黑N330的丁苯橡膠具有最高的抗拉強(qiáng)度和硬度，且在相同的條件下，隨著炭黑含量的增加，磨耗體積呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，50phr填充時磨耗體積最小。當(dāng)填充量均為50phr，使用不同種類炭黑填充時，N330填