柔性铰链近场超声悬浮滑块动特性系数研究

应用可压缩气体动力润滑理论建立了柔性铰链超声挤压膜滑块的动、静特性系数模型,并应用数值方法对模型进行求解,获得了高频激励条件下柔性铰链气体挤压膜滑块的动、静特性系数。讨论了悬浮高度、激励振幅以及激励频率对动特性系数的影响。根据分析发现,这些参数都对挤压膜特性有着显著的影响。悬浮高度越高,挤压膜刚度和阻尼越小。激励振幅越大,挤压膜刚度和阻尼越大。而频率的影响几乎呈线性关系,频率越高,刚度和阻尼越大,挤压膜刚度和阻尼都随着频率的增加而增加,最后对这种结论进行了解释。     

超声挤压膜动特性系数及影响因素研究

应用流体动力润滑理论建立了圆盘挤压膜的动特性系数模型,并应用非线性数值计算方法对模型进行了求解,给出了一些特定参数下的挤压气膜动特性系数。分析了稳态膜厚、激励振幅以及激励频率对动特性系数的影响,发现激励参数对挤压气膜动特性影响显著。最后对超声挤压膜的静态刚度系数进行了测量,并和理论分析数值进行了比较,发现两者在数量级上一致。     

近场超声悬浮精度理论分析及试验研究

应用流体润滑理论建立自由悬浮体气膜压力分布模型以及悬浮体非线性运动方程,应用非线性数值求解方法对模型进行求解,获得高频激励下气体挤压膜压力分布、承载能力以及悬浮体悬浮状态参数的瞬态响应。以此为基础分析不同状态下悬浮体的悬浮精度,并讨论其影响因素及规律,发现超声挤压膜支承可以达到很高的支承精度,其影响因素主要为激励频率、激励幅值以及悬浮质量等。在此基础上在悬浮试验台上对悬浮精度进行试验研究,发现数值计算结果和试验数据有较大差异,分析认为造成这一差异的主要原因是测试过程中悬浮盘约束困难,激励信号频率不单一、环境干扰、计算模型不够完善等因素,结论可为超声悬浮轴承或微纳米器件悬浮精度设计提供参考。     

气体挤压膜承载能力的实验研究

设计实验对气体挤压膜的承载能力进行验证与分析,包括激振装置的设计以及对气体挤压膜产生的承载力和悬浮物体高度的测量.通过电阻应变测量方法设计了一种传感器对气膜承载力进行测量,气膜悬浮物体的高度则通过高精度位移传感器进行测量.实验结果表明气体挤压膜具有较大的承载能力,承载能力取决于激振振幅、悬浮盘表面积等.调节激振频率使得压电陶瓷处于谐振状态,并且尽可能的增大激励电压可以提升激振盘的振幅从而最大化气体挤压膜的承载能力.     

近场超声悬浮承载能力及影响因素的理论及实验研究

应用流体动力润滑理论分别建立固定悬浮体以及自由悬浮体的超声气体挤压膜气膜压力模型,并对模型进行数值求解,获得超声频振荡气体挤压膜的压力分布及承载能力,在此基础上利用Christensen平均模型讨论了表面粗糙度对承载能力的影响。结果表明：气体挤压膜具有较大的承载能力,且承载能力大小主要取决于挤压运动的振幅和频率,其中,振幅对气体挤压膜承载力影响最为显著,而频率影响次之。低频范围内,频率对承载力的影响较大,而随着频率的升高其影响逐渐趋于平稳。构造适当的表面纹理可以在一定程度上提高气体挤压膜的承载力。研究结果可以为超声悬浮器件或涉及挤压膜问题的微纳器件设计提供参考。     

柔性铰链径向气体挤压膜轴承的设计及优化

提出一种具有柔性铰链结构的新型径向气体挤压膜轴承,该轴承具有无摩擦磨损、运动精度高等优点,但承载能力较低。以提高承载能力为优化目标,采用优化设计方法对具有柔性铰链结构的新型径向气体挤压膜轴承的关键结构参数——柔性铰链的切口半径和壁厚进行优化,优化后轴承的振幅和挤压数都得到提高,实现了提高承载能力的目标,并且保持了结构的紧凑性。     

含折叠梁型移动副的微定位平台刚度研究

介绍了一种基于压电陶瓷驱动器驱动的二维微定位平台。在结构上,定位平台采用多功能微驱动接口模块实现位移的增倍输出,采用折叠梁型弹性移动副实现平台的低阻力特性。因此,整体平台不但具有结构紧凑的特点,也达到了最大限度增大运动范围的目的。基于悬臂梁结构的单元刚度矩阵,推导了这种折叠梁型弹性移动副的刚度。将文中提出的新型二维微定位平台结构划分为6部分并分别建立了相应的刚度矩阵,根据具体的链接关系将6个子刚度矩阵联立获得微定位平台整体刚度的数学模型。最后给出了运算实例,验证了上述刚度分析方法的正确性。     

箝位机构柔性铰链的转动刚度计算及其设计参数选择研究

柔性铰链由于其特殊的性能在精密机械及微纳米等技术领域有着广泛的应用。为较好满足蠕动式微进给工作台箝位机构响应快速、定位准确的工作要求,设计轴对称型柔性铰链,并依据材料力学理论给出其转动刚度的理论分析和计算方法;根据材料力学理论和结构分析给出针对该结构柔性铰链的尺寸参数设计方法,综合分析认为壁厚是影响其工作性能的最主要的参数。     

可倾瓦气体动压轴承瓦背气膜影响的探讨

本文推导了可倾瓦气体动压轴承的瓦背气膜动特性系数的计算公式,并介绍限计算方法,通过计算结果分析,对弹性支在和刚怀支承的瓦块的瓦背气膜效应进行了深入探讨。     

RESEARCH AND APPLICATION OF AS-CAST WEAR RESISTANCE HIGH CHROMIUM CAST IRON

ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＡＳＣＡＳＴＷＥＡＲＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＨＩＧＨＣＨＲＯＭＩＵＭＣＡＳＴＩＲＯＮＬｉｕＪｉｎｈａｉＬｉｕＧｅｎｓｈｅｎｇＬｉＧｕｏｌｕＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＷａｎｇＫｕ...     

新型耐磨球墨铸铁的研究

通过系统地研究以合金元素锰、辅加微量合金元素,取代贵重金属镍、钼、铜,采用不同于等温淬火的冷却方式,获得以针状组织（贝氏体＋马氏体）为主,有一定量奥氏体的新型耐磨球铁。冲击韧度可达9.8J/cm{sup}2以上,硬度可达55HRC。在磨球生产上应用结果表明,耐磨性比中锰球铁磨球提高一倍,冲击疲劳性能比中锰磨球提高7倍,而生产成本与之相当。     

硬质颗粒复合合金的组织和耐磨性

本文强调基体合金组织对硬质颗粒复合合金耐磨性的决定作用,设计并通过“真空吸附铸件表面合金化工艺”,在灰铁铸件表层稳定地制得了以不同粒度的铸造碳化钨颗粒均匀分布于高合金铬钨白口铸铁中的复合合金。磨料磨损试验表明：基体合金组织对复合合金二体尤其是三体高应力磨损耐磨性有决定性的作用;以马氏体合金白口铁为基体合金的复合合金,在二体及三体磨损条件下均具有极高的耐磨性,铸造碳化钨颗粒愈粗,复合合金耐磨性愈高,当颗粒尺寸由140～200目增大到18～28目时,其在二体和三体磨损条件下的耐磨性分别是马氏体白口铁15Cr2Mo1Cu的9～31倍和2.8～6.7倍。     

氮硅涂层陶瓷刀具切削铸铁磨损机理研究

为研究氮硅涂层陶瓷刀具切削性能及磨损机理,采用物理气相沉积(PVD)工艺分别在氮化硅刀具表面沉积TiAlN和CrAlN涂层,利用切削灰铸铁HT200实验对刀具寿命和磨损机理进行了系统研究,探讨不同切削深度、进给率、切削速度下刀具的磨损情况.着重关注陶瓷涂层车削铸铁的最佳切削速度,分析了不同切削速度下刀具的切削性能.结果...     

水平连续铸造球墨铸铁塑性变形的研究

本文研究了不同成分的砂型铸造和水平连续铸造球铁棒材的塑性性能。结果得出,对于普通成分的球铁,铸造方式对压缩变形率影响不大,但对合金球铁,连续铸造棒材的高温塑性要优于砂型铸造。连续铸造棒材可以自由锻造成各种形状,可以模锻成球。可利用锻造后的余热进行热处理,经盐浴等温后,可达σ b=1420MPa,δ=8.7%,α K=118J/cm2的优异综合性能。连续铸造棒材的成分偏析小。锻压后,内部的石墨变成条状;铁素体沿石墨分布呈相应条状,并且数量增多。     

考虑边界层的水泵叶片冲蚀磨损机理研究

分析了边界层对水泵叶片冲蚀磨损的影响,研究认为叶片表面的波纹状磨痕是紊流边界层猝发涡拟序结构的烙印。通过对边界层参数的计算推论磨痕波长和波深演变规律,提出了冲蚀磨损机理新的研究思路。     

球墨铸铁损伤力学特性研究

根据损伤力学的基本原理,利用测量电阻的方法,研究拉伸受力状态下铁素体球墨铸铁的损伤力学特性。研究结果表明,当应力大于一定程度时损伤发生,且随应力增加而逐渐增大。分别得出损伤变量随应力和应变而变化的演变规律。球墨铸铁存在着损伤阈值,其大小随球化率提高而呈直线增大,但损伤阈值皆小于屈服强度,这一点对机械结构的设计和选材具有重要参考意义。临界损伤变量与球化率的关系不大,在文中试验条件下约为0．06～0．068。     

球墨铸铁的强度与显微组织关系

本文金属材料的强度,与显微组织有密切关系,球墨铸铁亦不例外。但球墨铸铁中的球墨,有它的特殊性,从而使现有的关系式,不能直接应用。作者曾建立了以相子观点为依据的两相组织关系式,现再参照球墨的特殊性,建立了一个新的球墨铸铁强度与显微组织之间的关系式。经用许多实验数据的验证,都能符合。     

低速重载齿轮的磨损试验与研究

对圆周速度υ＝1～4m/s的齿轮传动进行了磨损试验。试验表明,υ＝1～4m/s低速重载齿轮均存在不同程度的齿面磨损,其磨损速率与圆周速度有关,且存在一最恶速度值,当齿轮处于最恶速度运动时磨损速率最大。对最恶速度现象进行了分析,认为边界润滑油膜仍具有一定的流变性,最恶速度现象与边界润滑油膜流变性形成的局部涡流有关。在试验条件下,最恶速度值为1.13～1.41m/s。为了提高齿轮的寿命,应避免齿轮在最恶速度及其附近运行。     

耐高温磨损的合金钢导辊及高温耐磨性能研究

研究了一种具有奥氏体基体及碳化物硬质点的合金钢 ,并用于制造高速线材轧制生产线上的导辊 ,使用温度在 5 6 0℃下 ,合金钢导辊具有良好的耐磨性。分析了时效温度对奥氏体基体硬度及合金钢耐磨性的影响 ,研究表明提高奥氏体基体的硬度对改善合金钢高温耐磨性具有明显的作用。