纤维方向对碳纤维复合材料切削加工影响综述

碳纤维增强复合材料因其具有高强度、耐高温、耐辐射、抗化学腐蚀等特性,广泛应用于航空航天、交通运输、运动器材等方面。但该材料的非均匀性以及各向异性导致其在不同纤维方向角下呈现出不同的加工特性,对实际生产过程中的切削刀具寿命和工件质量等都有很大影响。基于碳纤维增强复合材料的纤维方向,综述其对切削加工过程中切屑形成机理、切削力、切削温度、刀具磨损以及加工表面质量的影响情况,并探讨了未来的研究趋势。     

行星架轴孔过盈配合面微动磨损研究

针对某行星架轴孔过盈配合面连接处的微动磨损现象,基于Archard理论磨损计算模型,结合有限元技术,提出了适用于行星架轴孔过盈配合面的离散化深度磨损修正计算方法。研究结果表明:非线性变化几何形状表面的离散化误差对过盈面微动磨损问题的有限元计算精度影响较大;过盈面周向上接触状态以粘着区为主,轴向上以混合区为主,微动磨损危险位置出现在行星架轴孔过盈面接触边缘的混合区域;当网格数量为500时,既能保证一定的收敛速度,又能保证计算精度;过盈配合面的磨损以轴向为主,危险位置出现在行星架轴孔内侧的接触边缘,当摩擦因数在0.1～0.3区间时,周向的微动磨损对于接触表面的摩擦因数并不敏感,增大摩擦因数可以改变轴向上的接触状态,从而减小轴孔过盈面的微动磨损。所得结论可为相关研究提供一定的借鉴。     

CL60车轮表面气体软氮化对轮轨滚动接触条件下界面黏着与表面损伤的影响

在轮轨滚动接触疲劳/磨损试验台上开展了CL60车轮表面气体软氮化对轮轨滚动接触疲劳和表面磨损行为的影响研究,对比分析了车轮表面气体软氮化对轮轨表面损伤的作用机理。结果表明:表面氮化处理可使车轮表面依次形成约3μm～5μm厚均匀致密的白亮层和约20μm后的扩散层;车轮表面氮化处理后,干态下轮轨间黏着系数降低了11. 7%、水态下降低了18. 4%,但氮化处理仍可保持轮轨间较高的黏着系数,可以避免车轮打滑等现象的发生;渗氮处理不仅明显提高了车轮表面的耐磨性,而且也有效降低了钢轨试样的磨损,其磨损量分别减小了58. 05%和10. 77%。简言之,车轮渗氮处理有效降低了轮轨系统的综合磨耗,提高了车轮材料的滚动接触疲劳抗力。该方法有望应用于实际,从而有效提高轮轨系统的服役寿命、减缓重载条件下轮轨材料的损伤。     

液态金属用作润滑剂的研究现状与展望

液态金属作为一种新型材料,通常是指熔点低于200℃的低熔点合金,是一种不定型的、可流动的金属,其中室温液态金属的熔点更低,在室温下即呈液态,正是因为这种不定型的液体形态,使其有着很好的流动性、导热性、热稳定性等性能,目前已经应用于诸多领域。国外在20个世纪就已经开始了对液态金属润滑性能的研究,但国内对液态金属用作润滑剂的研究目前还在起步阶段。介绍了液态金属的制备过程,从液态金属的润滑性能、液态金属的润滑机理和液态金属轴承的工作性能三大方面出发,总结了液态金属用作润滑剂的研究现状,并且提出了我国今后在该研究上的努力方向以及未来使用液态金属作润滑剂要解决的几个问题和技术。     

转载溜槽衬板磨损预测的DEM仿真方法

针对EDEM自动划分网格较稀疏问题,采用Hypermesh划分仿真模型网格,利用Herz-Mindlin接触理论的Archard磨损模型对转载溜槽磨损问题进行仿真,在网格单元上提取出漏斗和溜管衬板的接触能量和磨损量,分析了磨损量与接触能量的关系。假设转载溜槽衬板磨损深度为物料与溜槽衬板的使用时间为线性函数,根据现场衬板磨损量的测量值,将衬板的磨损系数关系的看作隐式的单变量方程,应用EDEM软件的仿真结果求解出磨损系数的标定值。分析了漏斗和溜管的磨损机理。该方法可用于转载溜槽的磨损预测。     

烟炱对电接触磨损的影响

选用常见的铜作为电接触材料,将烟炱溶液喷洒于试样表面,进行不同载荷下的电接触微动试验,用3D形貌仪和SEM对磨痕形貌进行分析。结果表明:载荷对材料的电接触性能影响显著,接触电阻与法向载荷成反比,即增加载荷可改善摩擦副的电接触性能;接触区域的有效导电面积是有限的,故载荷达到某一值后,随着载荷的增加,接触电阻不再有明显的下降趋势;小载荷下,烟炱的加入恶化了摩擦副的电接触性能,随着载荷的增加,这种恶化作用逐渐减小;摩擦因数随着载荷的增加而降低,载荷较低时(2～6 N),摩擦因数曲线可见明显的上升期、跑合期、下降期、稳定期;而载荷较高时(8～10 N),只有上升期和稳定期;大载荷下,触头接触区域匹配良好,摩擦副表面迅速达到了平衡点,摩擦因数较稳定。在电化学的作用下烟炱颗粒在摩擦副表面形成固体膜,起到减摩抗磨的作用。     

辊压机辊肩磨损与多层侧挡板

辊压机运行时,逃逸的物料在侧挡板与磨辊端面之间受到碾磨效果,导致辊压机辊肩磨损。辊肩磨损会增大辊压机的边缘漏料情况,影响挤压效果。在线修复辊压机辊肩磨损的方法是堆焊修复。多层侧挡板设计可以从结构上消除辊肩磨损的隐患。