工艺参数对铝合金板筋摩擦因数的影响

利用自行研制的新型摩擦测试装置,对铝合金板成形过程拉深筋部位摩擦因数进行了测试实验.探讨了压边力、拉延速度、润滑状态等3种工艺参数对拉深筋部位摩擦因数的影响.实验结果表明,在润滑状态下,摩擦因数随拉延速度的增加先增大后减小,随压边力的增加先减小后增大;在无润滑状态下,虽然在拉延初期摩擦因数随拉延速度的增加呈不规则变化,但是当拉延速度达到9 mm/s以后摩擦因数随拉延速度的增加而减小,随压边力的增加先增大后减小.在某些条件下,润滑状态下的摩擦因数反而比无润滑状态下的大,主要原因是润滑油膜对铝合金板与模具表面之间有较大的吸附力.     

方向性微孔对润滑状态转化的影响

基于平均流量模型和微凸体接触模型,研究混合润滑状态下织构表面的摩擦特性,通过数值求解得到Stribeck曲线,分析法向载荷、润滑油黏度、表面粗糙度、方向因子和倾斜角对摩擦因数及名义摩擦副间隙等摩擦性能参数的影响规律。结果表明：混合润滑条件下,随着载荷的减小或润滑油黏度的增大,摩擦因数减小,名义摩擦副间隙增大,混合润滑转变为流体润滑时的临界转速降低;随着表面粗糙度的增大,摩擦因数和名义摩擦副间隙均增大,临界转速升高;随着倾斜角的减小或方向因子的增大,摩擦因数减小,名义摩擦副间隙增大,并且倾斜角越小,临界转速越低。     

往复运动下圆凹坑形表面织构减摩性能研究

为研究圆凹坑形表面织构在往复运动下的减摩性能,尤其是织构面积率对摩擦因数和润滑状态的影响,在UMT-Ⅲ型摩擦试验机上进行往复式摩擦试验.试验中采用的摩擦副材料为Cr12与45#钢,在45#钢上加工出面积率为2％、6％、10％的圆凹坑形织构.保持运动频率不变,在不同载荷下试验,研究织构面积率在不同载荷下的减摩性能;然后改变往复运动频率,在固定载荷下试验,采用频率参数作为速度参数计算动压参数,绘制Stribeck曲线,研究织构面积率对润滑状态的影响.结果表明:当载荷较小时,较大面积率的表面织构减摩效果较好,当载荷较大时,表面织构具有增大摩擦力的作用,即表面织构的减摩效果对载荷敏感;在较小的载荷下,面积率较大的表面织构可以在较低的运动频率下进入流体润滑状态.     

微小交叉凹槽图型表面的摩擦特性

为了研究微小交叉凹槽图型表面对滑动摩擦性能的影响,采用销-盘摩擦副接触方式在石蜡油润滑下,对不同夹角的微小交叉凹槽图型表面进行摩擦试验,利用Stribeck 曲线分析在不同试验条件下,不同夹角的微小交叉凹槽图型表面的摩擦特性,利用摩擦因数曲线图解析在不同载荷和滑动速度下,不同夹角的微小交叉凹槽图型表面的摩擦行为.结果表明,当试样表面微小交叉凹槽图型夹角为135°时,其减摩效果最佳,摩擦行为主要为混合及流体动力润滑状态下的摩擦.     

高载荷条件下石墨-石墨摩擦副的摩擦学特性研究

利用研制的高载荷条件下摩擦因数测试装置,研究了石墨/石墨摩擦副在空气、水和油介质中的摩擦学特性。结果表明在4~15MPa范围内,随着载荷的增加,摩擦副在空气、水和油介质中的摩擦因数都逐渐降低;在油介质中摩擦副的摩擦因数最小,在水介质中摩擦因数变化最平稳,在空气中摩擦因数最大,且随载荷的增加变化幅度最大。磨损表面原始形貌对比分析表明,在空气中,摩擦副表面处于边界润滑状态,主要磨损机制是粘着磨损和犁削;水润滑条件下为轻微犁削;油润滑条件下,摩擦副表面处于为边界润滑和流体润滑状态,油中的减摩剂对试样表面有抛光作用。     

铜锡铅锌合金的摩擦磨损性能

利用MMU-200型摩擦磨损试验机研究了铜锡铅锌合金与GCr15钢对磨时的摩擦磨损特性,利用扫描电子显微镜对合金的磨损表面形貌进行了观察。结果表明:铜锡铅锌合金的磨损率随载荷和摩擦速度的增加而增大;其摩擦因数随摩擦速度的增加而减小,随载荷的增加先增大后减小;其磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损;合金中的铅相起到了润滑作用,有利于提高合金的耐磨性能。     

表面织构在脂润滑条件下的摩擦性能研究

采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光加工系统在H13钢表面加工出不同密度的织构,以润滑脂作为润滑剂,利用MMW-1A型微机控制万能摩擦磨损试验机考察表面织构在不同载荷、不同转速条件下的摩擦磨损特性。实验结果表明:在脂润滑条件下表面织构能有效改善摩擦副表面的摩擦性能;与光滑无织构试样相比,表面织构试样的摩擦因数显著降低;一定范围内,随着织构密度的增加,平均摩擦因数呈现出先减小后增大的趋势,且织构密度为10%时的平均摩擦因数最小,最小平均摩擦因数为0.18,较光滑无织构试样减小32.23%;摩擦因数随着试验载荷的增大而减小,但随着转速的增加呈现出先减小后增大的变化趋势。     

高黏度齿轮油润滑状态转变的试验观察

利用双色光干涉润滑油膜测量技术,观察球-盘接触副内大黏度齿轮油润滑状态的转变过程,并对不同速度和载荷条件下润滑状态在不同区间内的转化进行定量分析。结果表明:在充分供油条件下,随卷吸速度增加,润滑油膜从弹流润滑状态向动压润滑状态转化,且2种润滑状态之间存在着明显过渡区间;而随着载荷的增加,润滑油膜从动压润滑向弹流润滑状态转化;在定量供油条件下,润滑油膜在弹流润滑区间内从富油润滑状态向乏油润滑状态转化。     

部分沟槽表面织构摩擦学性能研究

采用紫外激光在GCr15圆盘试样表面加工出具有不同参数的部分沟槽,在HT-1000高温摩擦磨损试验机上,研究边界润滑状态下,不同载荷和速度下沟槽部分织构率和面积率对摩擦因数的影响。结果表明：在轻载下,随着部分织构率的增加,摩擦因数呈现先减小后增大的趋势,随着面积率的增加,摩擦因数呈现先增大后减小的趋势;部分沟槽表面织构在低速轻载下具有较好的减摩效果,但在高速重载下有增摩的现象。     

界面滑移条件下点接触Stribeck曲线的实验研究

采用高黏度聚异丁烯润滑油,在光学弹流实验机上考察球-盘接触纯滑条件下的摩擦因数随卷吸速度和载荷的变化。结果表明,随着卷吸速度的增加,球-盘接触副进入弹流润滑并向流体动压润滑转变的过程中,摩擦因数并不像传统的Stribeck曲线一样,随着卷吸速度的增加而单调增加,而是呈现先上升、后下降、再上升的趋势,其中摩擦因数下降时的起始速度大致为凹陷出现的速度,摩擦因数再上升时的速度大致是润滑进入动压润滑的速度。初步论证界面滑移为产生上述波动的主要原因。     

工业齿轮油摩擦特性的初步研究

齿轮油是工业生产中广泛使用的润滑剂,其摩擦性能对节能减排及设备寿命有重要影响。使用改进的MS-800四球试验机,对1种工业白油和2种工业齿轮油在多个不同滑动速度和不同负载下进行摩擦因数测试试验。结果表明:2种工业齿轮油的摩擦因数都显著低于工业白油,并且它们之间也有明显的区分性;从3种润滑剂的摩擦特性来看,速度是影响摩擦因数的显著因素,随着速度的提高,摩擦因数显著下降;载荷对摩擦因数的影响较小,影响规律也比较复杂。     

Experimental study of miniaturized tip test

A tip test was developed and used successfully for friction measurement between the billet and dies or punches for the cold forging process. In the present investigation, the test was downsized and experimentally investigated to find the size effect on test results. For the test, aluminum alloys of 2024-O and 6061-O were used and the specimen was made into a cylinder of diameter and height of 10.0mm and 5.0mm, respectively. For lubrications, VG32, VG100, grease, and corn oil were used in experiments and tests were also carried out with two different humidity conditions. A micro-hardness test was made to compare the hardness distribution with the strain distribution obtained from the finite element simulation. The load levels and tip distances were measured for Al6061-O specimen with various lubrication conditions and compared to each other to find any correlation between the two. The shear friction factors were determined for various lubrications by using the finite element simulation under the present condition.     

Friction, wear and structure of Cu samples in the lubricated steady friction state

Friction and wear of copper rubbed with lubrication in wide range of loads and sliding velocities were studied. The results of friction and wear experiments are presented as the Stribeck curve where the boundary lubrication (BL), mixed (ML) and elasto-hydrodynamic lubrication (EHL) regions are considered. The structural state of subsurface layers in different lubricant regions is studied by X-ray photoelectron spectroscopy, optical, transmission and scanning microscopy analysis. Dislocation density of dislocations in EHL and BL lubricant regimes was determined. Nanohardness at thin surface layers rubbed under different lubricant regimes is compared. The dominant friction and wear mechanisms in different lubrications regions are discussed.     

带式输送机树脂基摩擦片干式制动条件下摩擦学行为

采用热压烧结技术制备桐油改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂基摩擦片,通过CFT环块摩擦磨损试验机研究其在不同的制动速度、制动正压力下以及在瞬时制动时的摩擦因数以及磨损率的变化规律,采用扫描电镜(SEM)对试样摩擦后的表面形貌进行观察分析。结果表明,2种树脂基摩擦片摩擦因数以及磨损率变化规律具有一致性:摩擦因数均随着制动正压力与制动速度的增加而减小;磨损率随着制动速度的增加而减小,随着制动正压力的增加而增加。以桐油改性酚醛树脂为基体,碳纤维为增强纤维的摩擦片在瞬时制动时具有较稳定的摩擦因数,而且在不同制动正压力与制动速度下磨损率较低。     

基于摩擦轮反馈的数字液压缸系统

提出了一种柔性闭环反馈式数字液压缸系统。该系统采用一种基于摩擦轮柔性连接方式进行反馈控制,通过步进脉冲信号驱动阀芯轴向移动,打开进出油口,推动活塞杆移动,并带动摩擦轮转动,通过与摩擦轮相连接锥齿轮传动将活塞杆运动传递给反馈螺母,进而控制阀芯反向移动,闭合进出油口。该系统通过阀芯的轴向移动距离来控制液压缸的输入流量及活塞杆行程;通过摩擦轮直径大小和对活塞杆正压力以及锥齿轮模数来控制反馈系统的灵敏度和反馈精度;通过摩擦传动避免刚性连接件的机械冲击,减缓构件机械磨损及污染油液,从而提高系统可靠性,并对数字液压缸系统建立数学模型,推导传递函数,运用AMESim仿真软件分析系统的可行性、稳定性以及在不同情况下的动态特性。     

渐开线齿轮轮齿表面磨损规律的理论与实验研究

用一对圆盘滚子试件在JP-DB1500型实验机上模拟一对齿轮啮合规律,对渐开线齿轮轮齿表面在干摩擦或润滑不良情况下的质量磨损及线磨损规律进行了理论和实验研究。结果表明:45#钢在不同热处理情况下,齿轮轮齿表面质量磨损量随载荷变化按指数规律变化;在润滑良好情况下,齿轮轮齿表面线磨损规律与干摩擦或润滑不良情况下磨损规律不同。通过实验研究,得到了齿轮轮齿表面磨损量的载荷因子。     

直齿面齿轮啮合效率计算研究

基于直齿面齿轮啮合仿真和弹性流体动力润滑理论,提出了直齿面齿轮啮合效率的计算方法,揭示了输入扭矩、转速等对啮合效率的影响。运用轮齿接触分析和轮齿承载接触分析技术,对直齿面齿轮承载啮合过程进行数值仿真;运用非牛顿热弹流理论,建立滑动摩擦因数的计算模型,从而建立直齿面齿轮啮合效率的计算模型。计算结果表明,滑动摩擦因数是影响齿轮啮合效率的重要因素,齿面不同位置的滑动摩擦因数也不相同,滑动摩擦因数受到输入转速、输入扭矩的影响。     

重型汽车中桥减速器润滑油中磨损颗粒分析

重型汽车中桥减速器在工作过程中其摩擦副接触表面因相对运动而产生的磨损颗粒进入润滑油中,导致润滑油性能下降;磨损颗粒随润滑油进入摩擦副接触表面,摩擦副磨损加剧。根据重型汽车的运行特点,每隔一定里程数对减速器润滑油进行取样,综合分析在用润滑油中磨损颗粒物的大小、形貌及成分。结果表明：减速器在用润滑油中磨损颗粒主要成分是铁屑和铜屑,磨损颗粒主要来自于球面垫片（铜）及其配副的摩擦以及齿轮副间的摩擦。具体分析磨损颗粒产生过程及形成机制,为重型汽车中桥减速器中运动摩擦副的设计及制造提供理论依据。     

几种防滑差速器油摩擦特性的比较

介绍了防滑差速器油的性能特点,分析了几种防滑差速器油的基本理化性能,并将防滑差速器油与GL-5齿轮油、自动传动液(ATF)的摩擦因数进行了比较。结果表明防滑差速器油性能与GL-5齿轮油有较大差异;昆仑LSD90车辆防滑差速器齿轮油的基本理化性能和摩擦性能优于参比的2种国内外同类油样。     

Study on Starved Lubrication Performance of a Cycloid Drive

The lubrication performance of cycloid drives affects the dynamic characteristics, mechanical efficiency, and contact fatigue behavior. Starved lubrication performance of a cycloid gear drive is studied using a numerical thermo-starved elastohydrodynamic lubrication model. The parameter of the inlet oil film thickness is chosen to represent the starvation degree. Effects of the inlet film thickness on the central film thickness, friction coefficient, frictional power loss, starting position of the effective film thickness, and lubrication efficiency are investigated. The optimum inlet film thickness is defined and is calculated under different rolling–sliding ratios, speeds, and loads. Finally, the optimum inlet film thickness during the meshing process of a cycloid drive is calculated.