椭圆轴承的弹性变形及热效应研究

本文利用有限差分方法,通过求解Reynolds方程、能量方程、轴和瓦体中的传热方程以及瓦体的弹性变形方程,对高速轻载下椭圆轴承中的热效应问题进行了数值求解。在求解过程中,考虑了油槽的混油作用以及油楔发散区的空穴对传热的影响。另外,测试了瓦面的温度分布、轴心运动轨迹、供油流量及供油温度等静态量。通过对理论计算值与实测值的对比分析与讨论,对高速滑动轴承中的热效应问题进行了较全面的研究。     

粘弹性流体动力润滑与润滑磨损

分析了等效微弹流接触表面形状与真实情况之间的差异。讨论了材料粘性对弹性变形的影响。将材料粘性引入微弹流模型中,给出了润滑条件下磨粒磨损计算模型以及发生润滑磨损的条件准则。利用所给模型对接触弹流润滑磨损问题进行了数值计算并给出了与试验结果的对比。     

复合应力对接触疲劳的影响

作者采用统计学的实验和数据处理方法,研究复合应力对接触疲劳的影响。实验结果表明,附加拉伸弯曲应力显著地缩短接触疲劳寿命。而压缩弯曲应力的影响,则取决于它的数值大小。较小的附加压缩应力能够增加疲劳寿命,而大的压缩应力将促进疲劳发生。存在一个临界压缩弯曲应力值,此时疲劳寿命为最大值。根据实验结果,作者就通常计算接触疲劳强度所采用的几种决定应力的适用性提出分析和评价。以最大的表面剪切应力作为决定应力更适合于接触疲劳问题,复合应力作用下的接触疲劳裂纹可能发源于金属表面。     

材料微观摩擦磨损的研究进展

1 微观摩擦学的概念和意义 微观摩擦学(Micro-tribology),或称纳米摩擦学(Nano-tribology)是随着纳米科学与技术的发展而派生出来的新学科分支。纳米科学与技术(简称纳米科技)是在纳米(1nm=10~(-9)m)尺度上(0.1nm～100nm)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科高新科技。它的最终目标是直接以原子、分子在纳米尺度及物质在纳米尺度上表现出来的特性,制造出具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 纳米科技的概念源于费曼在原子和分子水平上操纵和控制物质的设想:(1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方;(2)计算机微型化;(3)重新排列原子;(4)微观世界里的原子特性。自80年代初,Binnig等发明扫描隧道显微镜及其原子力显微镜以来,纳米科技得到了迅速的发展,新的学科如纳米生物学、纳米机械学、纳米电子学、纳米材料学、纳米摩擦学等不断涌现,并迅速成为各学科的前沿领域。纳米摩擦学是在原子、分子尺度上研究相对运动界面的摩擦磨     

基于分形接触的静摩擦系数预测

根据Ｍ－Ｂ分形接触模型对静摩擦系数进行预测。对分形参数Ｄ、Ｇ及材料参数φ对静摩擦系数的影响进行研究。结果表明静摩擦系数随载荷的增加而增加。这与在极低载荷下静摩擦系数很小的试验事实吻合,因此,Ｍ－Ｂ分形接触模型可能仅适用于载荷极小的情况。     

纳米摩擦学研究进展

随着纳米科技的发展而新兴的纳米摩擦学是在原子分子尺度上研究摩擦界面上的行为、变化、损伤及其控制,成为超精密机械和微型机械研究的重要技术基础之一.在20世纪90年代初期,我国摩擦学工作者开始该领域的研究,并取得可喜的成果.概述清华大学摩擦学国家重点实验室在纳米摩擦学主要方面的研究进展,包括薄膜润滑、受限液体特性与有序分子膜润滑、界面摩擦与粘滑现象、微尺度表面工程与薄膜特性、磁头--磁盘纳米摩擦学研究以及试验测试仪器研制等,能对今后该领域的发展提供参考.     

Ti/TiN和Ni/TiN多层膜的制备和小载荷下摩擦性能研究

在Si（100）基底上制备了Ti／]r．N和Ni／TiN两种多层膜以及TiN单层膜，利用X射线衍射，WYKO表面形貌仪，俄歇电子能谱等对薄膜进行了分析。分别测试了3种薄膜的粘附力，以及在IoN和naN量级载荷下的摩擦力。研究了相对湿度和载荷等条件对3种薄膜的粘附力和摩擦力的影响。结果表明3种薄膜的粘附力均随着相对湿度的增大而增大，3种薄膜的摩擦力均随着载荷增大而增大。Ti／TiN和Ni／TiN膜在uN和rmN量级载荷下的摩擦力均小于TiN膜。两种多层膜的摩擦性能较TiN膜有所改善。     

润滑液对电控摩擦的影响研究

研究了二氧化硅/黄铜摩擦副在不同水基润滑液中的摩擦行为对外加电场的响应,发现中性的盐类水溶液做润滑液时外加电压使摩擦副的摩擦因数大幅增加。不同的盐溶液做润滑液时,摩擦因数对外加电压的响应速度不同,其中溶解度高的长链有机钠盐溶液做润滑液时二氧化硅/黄铜的摩擦因数对电场的响应速度快且稳定性好。而碱类和酸类溶液做润滑液时,外加电压使二氧化硅/黄铜摩擦副的摩擦因数减小。     

硬盘驱动器主轴系统的现状及发展

简要介绍了计算机硬盘的工作原理和技术发展趋势,指出了目前以脂润滑深沟球轴承为支承的硬盘主轴系统在不可重复误差、结构尺寸、寿命和噪声方面存在的问题制约了硬盘技术性能的进一步提高,重点讨论了有可能取代球轴承成为未来硬盘主轴支承的空气轴承、脂润滑轴承、磁流体轴承及油润滑轴承的各自优势及需要克服的问题。     

环境湿度下硅材料表面的粘滑行为及其抑制

通过自行开发的微摩擦测试仪,分别研究了小载荷湿度环境下光洁硅片、物理形貌修饰表面和OTS膜修饰表面的微摩擦行为。实验结果表明,OTS膜表面和凹坑形貌修饰表面在高湿度环境下可以有效地抑制粘滑现象的发生。通过对湿度环境下液桥作用机制的研究,初步认为摩擦力来自于工作间隙的固固、固液和液液3个接触面间相互作用,并且高湿度下是否出现粘滑现象取决于这3种界面间力的竞争关系。