高水基乳化液作用下液压元件摩擦磨损性能研究

为探索液压元件在高水基乳化液介质中的摩擦学规律,采用Rtec摩擦磨损试验机模拟不同载荷、不同频率等工况下,液压元件内部接触副在不同体积分数高水基乳化液作用下的摩擦磨损变化情况。通过测得的摩擦因数和借助白光干涉三维表面轮廓仪所测出的磨痕,分析了其润滑行为及摩擦磨损规律。研究结果表明:高水基乳化液介质作用下的摩擦因数和磨损量均较纯水介质下大幅下降;摩擦因数随着高水基乳化液体积分数的增加,先减小后增加,体积分数为5%时摩擦因数最小;磨损量随着高水基乳化液体积分数的增加而降低,且达到8%体积分数后其磨损量降低幅度趋于平稳。综合考虑摩擦因数和磨损量,高水基乳化液体积分数为8%时减摩抗磨效果最好,此时高水基乳化液会形成有效的润滑膜,起到承载和润滑作用,从而有效提高液压元件的机械效率和使用寿命。     

ZrO2陶瓷与304钢配副高水基液压元件摩擦学性能

采用Rtec摩擦磨损试验机MFT-5000、白光三维干涉仪和扫描电镜,考察不同载荷和高水基乳化液浓度条件下ZrO₂陶瓷与304钢配副的摩擦系数、磨损体积和表面形貌,并探讨其磨损机制。通过控制变量法分析表明:载荷比高水基乳化液浓度对摩擦系数的影响较大,且随着载荷的增大,摩擦系数趋于稳定,而磨损体积增大;随着浓度的增大,摩擦系数逐渐减小并趋于稳定,磨损体积先减小后增大,在100 N/Hz和浓度为6%工况下,陶瓷与钢配副的摩擦系数和磨损体积最小;陶瓷与钢配副在高水基乳化液中以氧化磨损为主,且随着浓度增大,氧化磨损先增大后减小,伴有犁削磨损。陶瓷与钢配副模拟液压元件内部摩擦副的润滑效果,通过分析试验结果找到合适的工况来提高液压元件的寿命和工作效率。     

液压马达球铰副表面ZrO2涂层的摩擦学性能

为探索表面ZrO2涂层的球铰副在液压马达中的摩擦学规律,采用摩擦磨损试验机和白光干涉仪模拟ZrO2涂层的球铰副在不同载荷和转速的工况下,球铰副在液压马达中的摩擦磨损变化情况。分别从摩擦因数、磨损体积和磨痕形貌分析其摩擦磨损规律,从中找到最优的工况去提高ZrO2涂层的球铰副寿命和工作效率。通过开展控制变量试验发现：转速对ZrO2涂层的球铰副摩擦学性能的影响远大于载荷,在100 N-100 r/min时摩擦因数最小为0.059 6;磨损体积随载荷和转速的增大而逐渐增大,且在50 N-50 r/min时磨损体积最小为0.184 mm3。综合以上规律发现,载荷100 N和转速50 r/min工况下ZrO2涂层的球铰副减摩抗磨效果最好,低转速能够有效延长液压马达的使用寿命和提高机械效率。     

凹坑表面织构对高水基球铰副润滑性能的影响EI北大核心CSCD

针对高水基球铰副由于在较恶劣工况下存在倾侧偏载效应凸显、磨损和机械效率损失加剧等使其难以满足高压大流量轴向柱塞泵液压动力需求的问题,以球铰副为研究对象,将不同的凹坑布置在滑靴球凹表面,结合理论计算结果并采用CFD(计算流体力学)方法,对球铰副在高水基乳化液中的润滑模型进行数值模拟,通过分析油膜上表面的压力分布、凹坑截面的速度分布,寻求不同表面织构的减磨机理及凹坑几何参数对承载力的影响规律。最后通过试验分析摩擦磨损情况,并与仿真进行对比。研究结果表明:油膜上的压力沿着凹坑的分度圆逐渐减小;乳化液在凹坑中流动时速度最大(位于前半凹坑内);工况参数和几何参数对油膜承载力的影响顺序为坑形>转速>面积率>深径比>高水基乳化液浓度>膜厚;膜厚4.5μm、转速1500 r/min、高水基乳化液浓度3%、深径比0.1、面积率10%的圆柱坑为最优水平组合;3种凹坑的承载力由大到小为圆柱坑>圆锥坑>圆球坑;高水基乳化液浓度3%的摩擦因数最小,在0.2左右。仿真和试验结果均表明,高水基乳化液介质环境下具有凹坑形表面织构的球铰副减阻降摩效果较普通光滑表面突出。获得了高水基球铰副表面织构化对其润滑性能的影响规律,可为提高轴向柱塞泵润滑性能和机械效率提供参考。     

高温下轴向柱塞泵滑靴副干滑动摩擦磨损性能*

采用Rtec摩擦磨损试验机模拟不同温度、载荷和转速等工况,研究轴向柱塞泵滑靴副在高温下干滑动的摩擦学规律。通过试验测得的摩擦因数、磨损体积和借助白光干涉三维表面轮廓仪所测得的表面形貌以及磨痕截面曲线,分析其润滑行为及摩擦磨损规律。结果表明：高温下滑靴副的摩擦因数随温度和转速的增大逐渐减小,随载荷的增大而增大;磨损体积随温度的升高先增大后减小,随载荷的增大逐渐增大,随转速的增大先减小后增大;温度和载荷对高温下磨痕的深度影响显著,转速对磨痕的深度和宽度都有影响。研究表明：在高温条件下,在温度为300 ℃、载荷为50 N、转速为75 r/min工况下滑靴副的减摩抗磨效果最好。     

轴向柱塞泵中滑靴副的摩擦磨损性能研究

采用摩擦磨损试验机和白光干涉仪,考察不同载荷和转速下工具钢球与304钢组成的滑靴副的摩擦因数、磨损体积和磨痕形貌,从而找到最优工况以提高滑靴副的寿命以及工作效率。通过极差和方差分析发现:载荷、转速和半径对摩擦因数的影响都比较显著,并且载荷为100 N、转速为50 r/min和半径为20 mm时的摩擦因数达到最小值。基于正交试验的最优结果,开展控制变量试验。结果表明:随载荷的增大,磨损体积先增大后减小,在50 N时磨损体积最小,为91.468×10⁶μm³;磨损体积随转速的增大而逐渐增大,且在50 r/min时磨损体积最小,为926.613×10⁶μm³;随着载荷和转速的变化,磨痕的深度和宽度也会变化,其中载荷对磨痕宽度的影响显著,从50 N到150 N时,磨痕的宽度增大2.2倍、深度增大1.9倍;转速对磨痕深度的影响显著,从50 r/min到150 r/min时,磨痕的宽度增大34%、深度增大1.66倍。     

基于Kriging模型的调心滚子轴承优化设计

为了提高调心滚子轴承的综合性能,对其结构参数进行分析和优化设计.首先,建立满足精度要求的轴承单个滚子静力学模型.然后,选取接触角、滚子半径、滚子长度和滚子轮廓半径作为设计变量,以接触应力最小、切应力最小和质量最小为目标函数,考虑几何结构的约束,采用最优空间填充设计(OSF)进行试验设计.基于试验设计的结果,采用Kriging模型建立目标函数的响应面优化模型,并通过自适应细化和手动细化两种方法来提高模型的精度.最后利用多目标遗传算法(MOGA)得到最佳优化结果,并通过设计变量对目标函数的影响分析和目标函数对设计变量的局部敏感度分析来验证优化结果的可靠性.结果 表明:优化结果可靠且优化后模型的接触应力、切应力和质量分别降低了15.17％、32.13％和0.47％.     

石臼湖流域江苏段生态环境驱动因素分析

根据相关资料对石臼湖流域江苏段的土地利用和生态环境现状进行评价,结果表明:湖泊水质处于Ⅳ～Ⅴ类,营养化水平为富营养。粗放的经济发展模式、滞后的环保基础设施、过度的湖泊围垦以及低效的环境管理是石臼湖流域江苏段生态环境演化的驱动因子;提出以调整产业结构、削减污染负荷、优化流域环境管理、加快基础设施建设以及开展湖泊生态修复为重点的相应措施。