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陈天骅 会议摘要

不同转速下弹性滚环载流接触特性及磨损行为

陈天骅¹, 宋晨飞^1，*, 张燕燕¹, 牛凯¹, 刘自立²，王立 ²，孙超 ¹, 张永振¹

1. 河南科技大学 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室，河南 洛阳471023


2. 中国航天科技集团有限公司 钱学森实验室，北京，100094

Email: cfsong@haust.edu.cn

摘要：旋转导电关节作为相对运动构件之间电信号传输的关键部件，广泛应用于航空、航天、雷达、风电等重要领域。实验采用自主设计的新型滚动载流接触配副构型，其主体结构主要包括内、外导电滚道及弹性滚环。使用滚动载流摩擦机对其在不同转速条件下的载流摩擦特性进行研究。试验结果发现，随着转速从 240 r/min 增加到 600 r/min，稳态摩擦力从 3.8 N 增加到 7.6 N，接触电阻从 0.52 Ω 减少到 0.34 Ω。扫描电子显微镜与光学显微镜的观察结果表明，在高转速下，弹性滚环接触表面容易表现出剥落和疲劳。高转速下较大的磨损损失促使摩擦接触表面暴露出更多的新鲜金属，这对于降低接触电阻起到了积极的作用。与刚性接触的滚动载流摩擦副相比，弹性滚环在滚动载流摩擦过程中的质量损失明显下降，而且也抑制了高转速服役状态下电弧的产生。该研究有望对新型旋转导电关节满足高转速服役条件下的载流摩擦性能具有参考意义。

关键词：转速；载流摩擦；接触表面；疲劳裂纹