硼酸酯的在线强化性能及机理研究

研究了硼酸三丙酯的摩擦表面在线强化性能．结果表明，硼酸三丙酯具有较好的摩擦表面在线强化功能；动态质谱分析给出了硼酸酯在摩擦界面发生的反应。     

摩擦表面在线强化的实验研究

本文用纯的硼酸三丙酯在四球机摩擦磨损试验机上进行了摩擦表面在线强化的实验，并得出在此实验条件下在线强化的工况范围和最佳工况。     

硼酸三丙酯在摩擦表面间的热力学与动力学分析

以硼酸三丙酯为例，研究了其在摩擦表面间的摩擦化学反应热力学与动力学，为进一步建立摩擦表面在线强化的数学模型打下基础。     

喷丸齿轮残余应力数值分析与仿真

对比齿轮表层经喷丸处理和未喷丸处理效果,运用X射线应力测定仪进行齿轮表面残余应力测试实验,分析喷丸强化与齿轮表面残余应力之间的关系;基于有限元方法开展齿轮喷丸残余应力场数值模拟分析与仿真,建立基础撞击简化模型,分析揭示喷丸强化处理后齿面表层应力分布规律;讨论弹丸速度和直径大小对表面残余压应力变化的影响,相关结论对于工程实践具有一定的指导意义和参考价值。     

原位摩擦化学数学模型的研究

在原位摩擦化学理论基础上，提出了摩擦化学在线强化零件表面的构思；运用数学、化学、摩擦学等学科的知识建立了在线强化中的摩擦扩散的数学模型。     

激光表面处理技术在齿轮加工中的应用

齿轮是机械设备传动系统中应用极为广泛、用量很大的通用机械零件，在使用过程中易产生疲劳点蚀、胶合、断齿等失效现象，因此齿轮表面质量的好坏直接影响传动部件的质量与寿命。为了提高齿轮的承载能力，延长其使用寿命，必须采用表面强化处理的方法以提高齿面硬度。工业上应用多种热处理方法来强化表面，其中齿轮激光表面强化就是一种新型的表面强化技术，通过多年的发展和成功实践，它克服了传统热处理的一些缺点，已成为实用的、极有发展前景的一项高新技术。     

齿轮表面织构化研究现状与进展

高速重载时齿轮摩擦界面的高温强应力场,是导致齿轮传动机构工作效率、运动精度及使用寿命降低的主要原因。应用表面织构可以改变齿轮副摩擦界面的摩擦学特性,为齿轮减摩降磨技术提供了一条新途径。介绍现有齿轮副齿面抗摩擦和磨损的主要方法,从理论上分析应用表面织构化齿轮减摩的可行性;分别综述表面织构技术在齿轮润滑和提高界面摩擦学特性方面的研究现状与进展,同时分析齿轮表面织构减摩机制、表面织构特征参数研究及表面织构设计方法方面存在的问题,提出后续应重点针对极端工况下的齿轮织构作用机制、特征参数与润滑效果关系及多变量齿轮织构设计方法开展研究,并展望齿轮表面织构技术对齿面减摩重要意义和应用前景。     

矿用钛合金钻杆表面复合强化与摩擦性能研究*

为提高矿用钛合金钻杆的耐磨性能,以低成本粉末冶金Ti-Al-Fe-Mo合金为研究对象,采用表面机械碾磨与固相渗碳相结合的创新方式对其表面进行复合强化处理,研究不同表面碾磨道次加渗碳处理的钛合金表面的微观组织及其显微硬度。以氮化硅球为摩擦对偶,对表面复合强化钛合金样品进行往复式滑动摩擦试验,研究钛合金表面强化层对其磨损量、摩擦因数、表面磨痕微观组织的影响规律。结果表明：表面机械碾磨方法可以在粉末钛合金表面形成梯度纳米晶结构;钛合金经过表面机械碾磨处理后可显著提高表面渗碳的深度和均匀度;经表面机械碾磨与固相渗碳复合强化处理的钛合金,其磨损量相比于单一表面渗碳的钛合金降低了近58%。表面复合强化的钛合金摩擦磨损机制以疲劳磨损、黏着磨损、氧化磨损和少量的磨粒磨损为主。     

齿轮全齿喷丸后弹流润滑特性分析

利用有限元软件Abaqus仿真得到喷丸强化后齿轮表面形貌,采用MATLAB分析喷丸强化后表面微观形貌对齿轮弹流润滑性能的影响,并与机加工表面的弹流润滑性能进行比较。结果表明:喷丸强化后齿轮的弹流润滑特性总体和机加工齿面保持一致,但喷丸处理后减少了粗糙峰对压力和膜厚的影响,齿面更容易建立起油膜,润滑状态较好;喷丸强化形成的橘皮凹坑有利于储存润滑油剂,齿轮的润滑性能得到了提高。     

喷丸齿轮弹流润滑特性分析

利用有限元软件Abaqus仿真得到喷丸强化后齿轮表面形貌,采用MATLAB分析喷丸强化后表面微观形貌对齿轮弹流润滑性能的影响,并与机加工表面的弹流润滑性能进行比较。结果表明：喷丸强化后齿轮的弹流润滑特性总体和机加工齿面保持一致,但喷丸处理后减少了粗糙峰对压力和膜厚的影响,齿面更容易建立起油膜,润滑状态较好;喷丸强化形成的橘皮凹坑有利于储存润滑油剂,齿轮的润滑性能得到了提高。     

齿轮特征线统一模型及在齿轮三维误差评定中的应用

表征渐开螺旋齿轮的特征线有多种,广为熟知的是几何意义明确的渐开线和螺旋线。其实齿面上还有法向啮合齿形、接触线等工程价值突出的其他特征线。但特征线增多带来了两个问题,一是复杂的特征线方程彼此不关联,数学上缺乏统一性;二是除了渐开线和螺旋线,其他特征线没有测量手段,缺乏可测性。据渐开线齿轮传动的特点,将齿面特征线映射到啮合平面里,发现齿面上各条特征线在啮合平面里都有各自对应的二维直线,以此建立直线模型统一表达了齿面各种特征线;基于齿轮三维误差测量数据和特征线统一模型,提出了各种特征线偏差的提取方法,应用于测量实践,通过与通用齿轮仪器测量的渐开线偏差和螺旋线偏差作比对,证明了特征线统一模型及特征线偏差提取方法的有效性和实用性,解决了齿面复杂特征线的可测性问题。同时,齿轮特征线统一模型在齿轮工艺误差溯源、传动性能预报等方面也有重要应用价值。     

无理论刃形误差直齿插齿刀设计

为了提高插齿加工精度,提出一种无理论刃形误差插齿刀具设计方法。基于曲面共轭原理,根据待加工齿面和插齿加工运动特点,建立齿面共轭面的数学模型。前刀面选择球面形式,应用割线法求得共轭面和前刀面的交线,进而建立切削刃的数学模型。从刀具重新刃磨后仍能满足无理论刃形误差要求的角度出发,求取多条切削刃,利用所求得切削刃曲线构造后刀面,建立后刀面数学模型。插齿加工实验表明,采用无理论刃形误差直齿插齿刀加工工件,刀具重磨前后加工精度有较好的一致性,从而证明了该设计方法的正确性和可行性。       

弧齿锥齿轮齿面发生线切齿法探讨

根据圆弧齿锥齿轮具有球面渐开线齿形的齿面,可以由与齿轮基圆锥相切平面上的圆弧线在基圆锥上纯滚动生成这一原理,探讨研究弧齿锥齿轮齿面新的精密切削加工方法.若以该圆弧发生线作为刀刃,可以切削出无理论误差的球面渐开线齿形的锥齿轮齿面.从理论上和试验上探讨和研究这种"齿面发生线切齿法"实现弧齿锥齿轮齿面切削加工的方法及其推广应用的可行性.论述了切削方法的理论原理,设计了加工机床、刀具,进行了初步切齿试验.理论和试验证明了"齿面发生线切齿法"的正确性.这一理论和方法具有齿形无理论误差、齿轮可以互换、接触区调整简单等显著特点,并且具有切齿效率高、机床结构简单、成本低等突出优点,是目前其他方法所无法比拟的,具有很好的可行性.这一原理和方法为弧齿锥齿轮的切削加工开创了一条全新的途径.     

变速比转向器齿扇设计理论研究

根据齿轮啮合原理,利用齿形法线法,推导出了修正余弦函数汽车变传动比转向器齿条齿扇啮合方程、齿廓方程,给出了锥形齿扇小端不根切、大端不变尖的条件和齿扇几何尺寸的计算公式,最后给出了变传动比齿扇的齿廓曲面具体算例和具体实现方法.分析表明该方法简洁实用,易于实现.     

B样条曲面在重载齿轮修形中的应用

在测得轮齿端面和齿顶的有关数据的基础上,根据B样条曲线、曲面理论对齿轮的齿面进行修形,并利用有限元法对其接触强度进行了分析,得到齿面接触应力的分布规律。通过与未对齿面进行修形时的接触应力对比发现,利用B样条曲面对齿面进行修形后一端接触现象得到改善。     

螺旋锥齿轮齿面近似产成方法研究

介绍了一种在CNC机床上用近似加工产成螺旋锥齿轮小轮齿面的方法,推导了刀具表面和产成表面之间的啮合方程以及产成表面的表达式.此方法能够控制齿面一条参考线上所有点的特征,更好地结合了局部共轭和完全共轭,所加工出的齿面仍采用了齿面修正,而且和完全共轭齿面更加接近.     

高重合度摆线内齿轮副齿面接触强度研究

合理的齿轮强度计算是实现齿轮结构设计及优化、保证留有适当裕量的基础。高重合度摆线内齿轮副同时参与啮合的轮齿对数较多,齿根弯曲应力很小,所以只需考虑齿面接触强度问题。基于改进能量法和赫兹弹性理论,推导了理想条件下该齿轮副的时变啮合刚度、齿间载荷分配和齿面接触强度计算模型。鉴于共轭齿廓节点处曲率半径为零,研究了节点附近不参与啮合的齿廓修形区域优化问题,在此基础上,通过将齿轮加工中产生的各种误差及侧隙转化为理论齿廓公法线上的偏移量,分析了不同加工误差对承载特性的影响程度,并在ABAQUS中进行了加载接触有限元分析验证。结果表明,该齿轮副对加工误差（侧隙）非常敏感,即对精度要求很高,为齿面接触强度计算和误差控制提供了技术支持。     

基于齿轮测量中心的环面蜗杆测量研究

基于啮合原理,本文在同一坐标系中推导了直廓和平面包络环面蜗杆的齿面方程。同时结合齿轮测量中心的测量方式和环面蜗杆的特点,确定了对环面蜗杆误差项目的测量方法,并分析了测量时的运动控制策略。在此基础上利用Vc++开发环面蜗杆测量软件,从而实现环面蜗杆的自动测量。     

数字化齿面磨削加工虚拟仿真研究

对数字化齿面的磨削展成加工开展虚拟仿真研究,开发了一个磨削加工虚拟仿真系统.数字化齿面磨削加工仿真实例证明了开发的虚拟加工系统的效果,也验证了数字化齿面展成理论和方法的正确性.     

圆柱齿轮低载强化试验研究

采用实物物理试验的方法,研究了某轿车倒挡圆柱齿轮在低幅载荷作用下轮齿弯曲疲劳强度和疲劳寿命的强化特性,证实了低幅应力内存在一个强化载荷区域和最佳强化次数。经过低幅载荷强化,该齿轮轮齿的弯曲疲劳强度提高了3.97%,弯曲疲劳寿命提高了109%。在试验结果的基础上,得到了该齿轮轮齿弯曲疲劳强度、弯曲疲劳寿命随低载强化次数和强化载荷变化的函数关系。