Torsional Tribological Behavior and Torsional Friction Model of Polytetrafluoroethylene against 1045 Steel

摩擦学 扭转(腹足类) 材料科学 聚四氟乙烯 扭矩 复合材料 摩擦系数 摩擦系数 摩擦力矩 扭力弹簧 法向力 微动 结构工程 机械 解剖 热力学 物理 医学 工程类
作者
Shibo Wang,Chengchao Niu
出处
期刊:PLOS ONE [Public Library of Science]
卷期号:11 (1): e0147598-e0147598 被引量:11
标识
DOI:10.1371/journal.pone.0147598
摘要

In this work, the plane-on-plane torsional fretting tribological behavior of polytetrafluoroethylene (PTFE) was studied. A model of a rigid, flat-ended punch acting on an elastic half-space was built according to the experimental conditions. The results indicate that the shape of T-θ curves was influenced by both the torsional angle and the normal load. The torsion friction torque and wear rate of PTFE exponentially decreased when the torsion angle rose. The torsional torque increased from 0.025 N·m under a normal load of 43 N to 0.082 N·m under a normal load of 123 N. With sequentially increasing normal load, the value of torque was maintained. With rising normal load, the wear mass loss of PTFE disks was increased and the wear rate was decreased. Good agreement was found with the calculated torque according to the model and the experimental torque except for that under a normal load of 163 N. The difference under a normal load of 163 N was caused by the coefficient of friction. Usually the coefficient of friction of a polymer decreases with increasing normal load, whereas a constant coefficient of friction was applied in the model.
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