润滑与密封

作者：白梦月，孟春宇，窦志伟，王健，胡兴，乔丹，黄飞，吕晓仁

单位：沈阳工业大学机械工程学院；广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所,,沈阳工业大学机械工程学院；广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,中国长江电力股份有限公司,,广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,沈阳工业大学机械工程学院,

关键词：橡胶密封件;分形指数;表面粗糙度;磨损形貌;摩擦和磨损

基金：工信部高质量发展专项 （2023ZY02007）

为探究磨损对固体表面多尺度特征的影响，采用“高度统计分布粗糙度-自仿射分形指数平面”的特征分 析理论，分析橡胶摩擦磨损机制。以乙丙橡胶为研究对象，设计不同摩擦行程的磨损试验，并利用 VT6100 共聚焦显 微镜对其摩擦表面进行表征。基于橡胶表面高度分布的自仿射特性，计算其高度分布的功率谱密度，并据此构建分形 指数与表面粗糙度的特征平面，从而表征不同磨损状态下橡胶表面的几何特征，并获取不同摩擦行程下橡胶表面高度 分布的离散程度及表面质量变化情况。结果表明：随着摩擦行程的增加，橡胶试样的表面粗糙度数值及其高度分布的 离散程度呈现逐步上升的趋势，而分形指数则表现出先降低后回升的变化规律。该方法区别于以往在橡胶摩擦磨损研 究中普遍采用的传统统计分析方法，为磨损表面机制的深入解析提供了新的理论支撑。通过将表面粗糙度作为关键评 估指标，能够有效预测密封过程中密封件的可靠性。

来源：2026年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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