为了研究液压元件在HFC型水-乙二醇液压液下的摩擦学性能,采用MFT-5000摩擦磨损实验机考察不同载荷和滑动频率下,3种液压元件常用材料(304钢球、ZrO2和Si3N4)和304不锈钢配副的摩擦磨损变化情况,并借助白光三维干涉仪对304钢的磨痕进行形貌分析。结果表明在水-乙二醇液压液的润滑作用下,滑动频率对摩擦因数的影响比载荷更大,载荷对磨损体积的影响比滑动频率更大;在载荷为50 N、滑动频率为3 Hz时,ZrO2和304钢配副的摩擦因数和磨损体积均为最小,磨损机制以三体磨粒磨损为主。综合考虑,ZrO2/304钢配副在不同载荷和滑动频率下摩擦因数和磨损体积更加稳定,更加适合作为HFC型液压元件的摩擦副材料。

为比较真实地模拟可动微机电器件侧面问的摩擦磨损状况，进而研究MEMS器件的摩擦磨损规律，设计和研制了一种基于单晶硅材料的微摩擦试验模块，利用微机械体硅工艺及键合技术，将摩擦磨损测试单元、加载单元以及微力传感元件集成在单一的芯片上。最后，在大气环境下借助数字光学显微镜和图像处理技术对该试验模块的静、动态摩擦因数及磨损状况进行了测试。试验结果表明：随着正压力的增加，该摩擦副的摩擦因数相应减小，在较长时间的摩擦过程中磨粒表面出现了比较严重的氧化现象。

为探索液压元件在高水基乳化液介质中的摩擦学规律,采用Rtec摩擦磨损试验机模拟不同载荷、不同频率等工况下,液压元件内部接触副在不同体积分数高水基乳化液作用下的摩擦磨损变化情况。通过测得的摩擦因数和借助白光干涉三维表面轮廓仪所测出的磨痕,分析了其润滑行为及摩擦磨损规律。研究结果表明:高水基乳化液介质作用下的摩擦因数和磨损量均较纯水介质下大幅下降;摩擦因数随着高水基乳化液体积分数的增加,先减小后增加,体积分数为5%时摩擦因数最小;磨损量随着高水基乳化液体积分数的增加而降低,且达到8%体积分数后其磨损量降低幅度趋于平稳。综合考虑摩擦因数和磨损量,高水基乳化液体积分数为8%时减摩抗磨效果最好,此时高水基乳化液会形成有效的润滑膜,起到承载和润滑作用,从而有效提高液压元件的机械效率和使用寿命。

为研究支架所能承受的外载荷沿顶梁长度方向如何分布的问题,基于平面杆系建立了两柱掩护式液压支架的承载力学模型,推导出支架承载区间划分的解析表达式及边界条件,重新定义了支架承载区间,定量分析了不同摩擦因数和支架高度对支架承载区间的影响,通过试验验证了支架无承载能力区段的存在性。结果表明:支架所能承受的外载荷并不是完全覆盖顶梁长度,而是存在一段无承载能力区段;支架结构参数一旦确定,无承载能力区的位置取决于支架高度和摩擦因数,摩擦因数越大,支架承载区间越大,摩擦因数取负时,承载区间最小。

煤矿井下液压支架回撤时经常出现断绳事故、绞车拉脱、压架无法拉动等问题,并且随着综采工作面采高越来越高,液压支架的重量也越来越重,如何科学设计回撤绞车牵引力,并尽量避免断绳事故的出现,成为了一个亟待解决的问题。结合一种新型智能牵引绞车的工业性试验及其数据存储与上传功能,利用拉力计对补连塔煤矿7 m综采液压液压支架回撤牵引力进行了测量,通过与新型智能牵引绞车PLC记录数据进行对比,得出绞车记录数据修正系数,然后通过修正系数并结合现场使用情况对绞车回撤牵引力设计参数以及其中的一起断绳故障做了分析,提出了绞车使用中的改进措施,避免安全事故。

对高强螺栓连接副摩擦设计原理进行了描述,并以某大型风电机组M42螺栓为研究对象,采用有限元的方式对螺栓连接副施加不同的摩擦因数,计算出不同摩擦因数下螺栓的应力,并采用试验的方式对该部位连接副的摩擦因数进行测试。结果表明:连接副摩擦因数对螺栓应力影响非常大,而实测的摩擦因数与常规设计摩擦因数之间存在很大的偏差,如果按照常规设计摩擦因数进行设计,系统会变得非常庞大,成本大大增加。这些研究为螺栓连接的精细化及系统降本提供了参考。

对高硅铝合金这一难加工材料的研究现状进行了分析,并确定采用铣削加工摩擦实验方法进行硬质合金刀具的摩擦学行为研究。建立试验平台及试验方案,并进行铣削力和铣削温度的试验数据采集,求解刀-屑摩擦因数;根据摩擦因数分析主轴转速、摩擦时间和摩擦接触区温度等因素对刀具摩擦特性的影响。研究结果对改善高硅铝合金材料的切削加工性能具有重要指导意义,并为后续各种涂层刀具的摩擦磨损特性研究提供了依据。

为了研究表面初始粗糙度和微凹坑织构共存时的表面摩擦性能，采用激光微织构加工技术在不同粗糙度的试样表面上加工出不同几何形貌的微凹坑织构。在MMW-1A摩擦试验机上进行正交摩擦学性能试验。结果表明：在混合润滑区域，表面粗糙度对摩擦性能的影响最为明显．未织构表面越粗糙，摩擦因数越小；存在合适的微凹坑几何参数与表面初始粗糙度值组合，使得织构化粗糙表面的摩擦性能达到最优；表面初始粗糙度对织构化粗糙表面摩擦性能的影响最为重要，其次为微凹坑的面积占有率，最后为凹坑深度，并且织构几何参数与粗糙度之间的交互作用对摩擦性能的影响也是不能忽视的。

摩擦副动环使用316不锈钢材料，静环分别选用赛龙SXL、研理PREM和研理UNIV3种高分子材料。通过摩擦磨损试验评估水润滑条件下凹坑表面织构布置方式对3种摩擦副的摩擦因数和磨损量等参数的影响规律，筛选合适的织构布置方式及摩擦副的高分子材料。试验结果表明，当硬材料与软材料作为一对摩擦副时，织构应布置在软材料试样上，这样有利于防止软材料变形后的凸峰嵌入到硬材料的织构凹坑中，可减小摩擦与磨损，改善摩擦副的润滑状况；此外，当表面织构布置在软材料试样上时，摩擦因数也最小；研究的3种高分子材料中，研理UNIV具有较好的摩擦学性能。

介绍了T型自润滑关节轴承的特点、应用场合,阐述了轴承的工作原理。通过静载荷、动载荷性能试验数据表明干摩擦因数低,承载能力高,寿命长。