运用塑性指数进行密封材料的摩擦学设计

目的摩擦副的选配是一个十分复杂的问题,目前还没有一个通用的规范。机械端面密封材料副也是一个典型的摩擦副,其选择与所要密封的介质有关,密封材料副涉及高硬度材料(如硬质合金)及软质材料(如浸渍石墨、浸渍巴氏合金等)。材料选择范围大,材料性能差异也大,其内在本质并不清楚。旨在提出一种方法,为摩擦副材料的选择与表面设计提供依据。方法分析了G-W模型塑性指数的局限性,考虑了摩擦副硬度的匹配性,并以一对摩擦副系统的有效硬度代替G-W模型塑性指数中较软配副材料的硬度。同时采用因存在摩擦力导致真实接触面积增大的修正粘着理论对G-W模型塑性指数进行了修正,以期能够适应摩擦等复杂接触工况,并引入摩擦系数。结果塑性指数的区分度增大,反映了摩擦副的硬度匹配性,同时体现了与磨损率的相关性。结论对非超硬材料配副,系统的塑性指数越大,磨损率也越大。     

仿生多尺度沟槽织构对表面摩擦性能的影响

仿生织构是仿照生物结构在摩擦副表面加工出特定尺度的纹理结构,以达到预期的表面性能,在工况恶劣的机械摩擦中拥有广阔的应用前景。参考蚯蚓头部多尺度沟槽织构,基于沟槽织构的基本结构参数深度、宽度、间距,在球墨铸铁和灰铸铁表面设计并激光加工多种梯度变化的沟槽织构,利用RTEC多功能摩擦磨损试验机中的销盘模块进行试验,从摩擦因数、磨损量、表面形貌、能量损耗、SEM、元素分布等方面分析其表面摩擦性能及机理。结果表明：同种织构应用于不同材料表面时,摩擦副的摩擦性能会呈现差异性,材料应作为设计织构参数时考虑的要素之一;沟槽织构的结构参数是影响表面抗磨损能力的主要因素之一;间距梯度沟槽织构相较于其它类型的多尺度沟槽织构,拥有最佳的表面性能,得益于其优秀的油膜形成、补充、稳定以及磨屑储存、冲刷能力。     

C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副失效分析与改进

针对C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副(配流盘与缸体)试验出现局部磨损以及黏连故障,从配流盘与缸体配流副的力平衡关系、配流盘与缸体摩擦副材料、磨粒磨损3个方面进行失效分析,提出以下改进措施:在保证柱塞泵容积效率的前提下,减小剩余压紧力;选择高耐磨的摩擦副材料;控制磨粒磨损的先决条件.将这些措施运用于产品批量制造,取得较好效果.     

液粘调速离合器摩擦副的设计

传统液粘调速离合器技术借用湿式离合器摩擦副的设计方法,现已无法完全满足实际工程需要。本文对液粘调速离合器摩擦副的设计方法进行了专门的理论研究,得到其物理尺寸、表面沟槽、摩擦材料等参数的设计方法和热平衡校核的计算公式。试验研究表明:按照本文方法和公式进行设计和校核的摩擦副,完全能够满足调速离合器的实际性能要求。     

铁基材料在磨合阶段ZDDP、表面结构和硬度之间的复合影响

在边界润滑条件下，对表面特征包括粗糙度、纤维方向、硬度对二次短链ZDDP处理摩擦副的抗磨性能的影响进行了试验研究。ZDDP的抗磨性能的测定是通过专门制备的试样的磨合时间来评估的。磨合时间规定为从磨损试验开始到两摩擦副之间的接触电阻接爱无穷大这一断时间间隔。磨合时间越短，抗磨性能越好。磨损试验是利用两块面接触的试样作往复运动来实现的。试验材料分别为灰铸铁、淬火中碳钢、轴承钢。在试验的表面磨出两个方向的纤维方向，也就是说平行于或垂直于滑动方向，这样可以形成四种组合。试样的粗糙度范围是在0．35—0．4μm之间。试验发现为了缩短磨合时间，也就是增强抗磨性能，应遵循以下规则，如果摩擦副的硬度相差不大，则纤维方向应与摩擦方向平行而不是垂直，并且粗糙度的数值应小于0．09μm；如果摩擦副的硬度相差较大，硬度小的试样应该作为小一点的试样，硬度较大的试样应该尽可能光滑。在任何情况下小试样都应该倒角。     

高污染受度液压泵的设计

控制或降低液压系统油液的污染度和提高液压元件的污染耐受能力是确保液压系统可靠工作的两个重要方面，本文分析了液压洋所在系统油液污染特性一定时影响泵污染耐受能力的诸我因素，指出了在结构形式确定的条件下设计高污染耐受度液压柱塞泵所要求的摩擦副材料与主要表面工艺。     

机载导弹发射装置粘着磨损分析

本文介绍了两个型号的机载导弹发射装置运动机构摩擦副发生失效的现象。对A型发射装置,进行了大量的验证试验,并对锁制机构进行了理论计算和摩擦副表面扫描电镜观察;对B型发射装置的运动副表面形貌进行了分析,结果表明二者摩擦副均发生了粘着磨损。依据粘着磨损发生的机理,结合实际工况,分析了锁制机构和B型发射装置相关摩擦运动副发生粘着磨损的影响因素。并采取有效措施更换摩擦副对偶材料,在摩擦副表面喷涂固体润滑剂等方法进行了改进。大量的试验验证表明改进措施正确、有效,为今后发射装置摩擦副避免粘着磨损提供了设计和工程应用依据。     

碳纤维织物结构对摩擦材料温度分布的影响

为研究碳纤维织物增强树脂基摩擦材料在摩擦过程中的温度分布规律,以评价此类材料的耐热性能。采用有限元分析与单胞模型相结合的方法,分别建立浅交弯联、浅交直联和深交联3种结构的碳纤维织物增强树脂基摩擦材料有限元模型,模拟特定工况下的摩擦副热传导过程,分析织物结构和编织密度对温度分布的影响规律。结果表明:在摩擦副接合过程中,摩擦温度先升高后降低,摩擦结束时刻的最高温度出现在对偶片中心对称面处;相同编织密度时,浅交弯联织物结构导热性能最优,其摩擦温度峰值最低(仅为168.5℃,其他两种结构摩擦材料的摩擦峰值温度分别为178.0℃和172.1℃);随纬纱编织密度的增加,浅交弯联碳纤维织物增强树脂基摩擦材料中碳纤维体积分数增大,导热性能变优,摩擦峰值温度降低。     

锻造操作机钳口与热工件间摩擦因数的试验研究

基于锻造操作机夹持热工件的实际工况,将钳口材料ZG310-570和HT350与几种常见的锻件材料组成摩擦副,通过对M-200摩擦磨损试验机进行改造,测试了各摩擦副在常温下的摩擦因数以及高温热试样块温度在降低过程中的各摩擦副间摩擦因数。试验分析表明,试样环ZG310-570与各材料间的摩擦因数小于试样环HT350与各材料间的摩擦因数;随着热试样块温度的降低各摩擦副间的摩擦因数增大。因此,在设计夹持装置时,钳口与热工件间的摩擦因数以热试样块高温下的摩擦因数来选取比较合理。     

水压凿岩机的研究和设计

提出了凿岩机用水作工作介质时所存在的泄漏、摩擦磨损、表面锈蚀等问题,探讨了该机器配偶摩擦副材料的选择,表面处理的工艺方法等,并提出了相应的解决措施,继而完成了水压凿岩机液压驱动工作原理的设计,可为水压机械设计提供一定的参考.     

基于PID的滑靴副摩擦试验平台的电液控制系统开发

为了探索高压柱塞泵滑靴副的摩擦磨损性能,需搭建一个滑靴副摩擦试验平台,针对该摩擦平台的运行要求,开发了一套电液控制系统,包括液压系统的设计、控制系统电路的设计以及软件的开发。为了实现该电液控制系统压力值的精确控制,引入了PID算法,通过仿真分析,得知此PID算法迭代2 603次后,该算法控制下的液压力逼近事先设定的压力值。开发结果表明,此电液控制系统能满足滑靴副摩擦试验平台的运行要求,从而为高压柱塞泵滑靴副摩擦磨损性能的研究提供了硬件支撑。     

非金属滑靴式柱塞泵润滑特性研究

滑靴副是柱塞泵中的关键摩擦副之一,它们之间的油膜润滑特性制约着柱塞泵的寿命。文中以某型柱塞泵为例,对无源油膜润滑理论进行研究,得出某型柱塞泵在不同状态下的油膜厚度;并结合非金属材料润滑特性,得出非金属材料滑靴与无源油膜润滑理论相结合时滑靴副的润滑特性。根据理论分析及实际应用情况,非金属材料滑靴及无源油膜润滑理论可以应用至其它柱塞泵上。     

轴向柱塞泵中滑靴阻尼孔的结构对其性能的影响研究

在轴向柱塞泵中,滑靴的设计广泛的采用静压支承理论,从阻尼观点建立的流动模型来看,阻尼管型滑靴是靠液流经过固定阻尼和可变阻尼串联的油膜流动来实现静压支承的.为保证柱塞泵中滑靴副的静压支承设计的合理,必须对滑靴阻尼孔的结构尺寸选取合理的参数.文章在建立滑靴副的数学模型的基础上,通过采用改变滑靴阻尼孔结构尺寸,分析了阻尼孔直径和长度对滑靴的静压油膜和泄漏量的影响,提出了滑靴阻尼孔的设计方法.     

大排量柱塞泵滑靴副摩擦学性能研究

目的 探究大排量柱塞泵滑靴副因底面尺寸大的特点所产生的不同于常规柱塞泵滑靴副的摩擦学性能。方法 首先，在考虑大底面滑靴高速旋转时形成线速度差的基础上，结合热楔效应以及热传导关系，建立一种在剩余压紧力状态下大排量柱塞泵滑靴副摩擦力的数学模型。其次，仿真分析柱塞腔压力、主轴转速以及油液温度对滑靴副摩擦力的影响。最后，搭建滑靴副摩擦力测试装置，并测量滑靴副所受摩擦力，验证所建立的滑靴副摩擦力数学模型的准确性。结果 滑靴副的总摩擦力由黏性摩擦力和犁沟力2部分组成。随着转速的升高，滑靴副的总摩擦力会降低，犁沟力的占比逐渐增大，当转速由800 r/min上升至1 800 r/min时，犁沟力所占比例由3.4%上升至11.9%。随着压力的升高，滑靴副的总摩擦力上升，犁沟力所占比例增大，当压力由3 MPa上升至9 MPa时，犁沟力所占比例由0%上升至21.5%。随着油液温度的升高，滑靴副的总摩擦力上升，犁沟力所占比例增大，当油温由25℃上升至55℃时，犁沟力所占比例由4.0%上升至17.1%。结论 研究揭示了黏性摩擦力在滑靴副所受摩擦力中的主导作用和犁沟力对摩擦力变化趋势的影响作用，仿真和试验结果的一...     

槽腔结合配流的柱塞泵数字化建模与仿真

以某型号带预升压槽和预压缩腔结构的柱塞泵为对象,进行数字化建模与仿真。针对柱塞泵机液耦合问题,考虑流体的可压缩性,利用AMESim建立整个柱塞泵数字化模型。分别在柱塞流量子模型和柱塞配流子模型中引入相对节流面积值,并通过分段函数进行控制,从而实现柱塞副、配流副、滑靴副泄漏以及槽腔结合结构配流的数字化。通过对整个柱塞泵的模拟仿真,分析槽腔结构参数对柱塞泵性能的影响。搭建了柱塞泵实验平台,验证了数字化模型的正确性,为泵的结构优化提供了理论依据。     

轴向柱塞泵滑靴副润滑膜的测量方法比较

比较了国内外轴向柱塞泵滑靴副润滑膜测量方法，并且根据位移传感器的安装位置对滑靴副润滑膜测量方法进行了分类。作者选择了一种方法，搭建了轴向柱塞泵的滑靴副润滑特性试验台，此试验台可以进行高压高转速大流量泵的滑靴油膜厚度测量研究，可以进行各种模拟工况下的滑靴副的润滑特性的实验研究。     

滑靴裙部外偏角对其收口特性影响规律研究北大核心

斜盘式轴向柱塞泵工作过程中,滑靴与柱塞球头配合副需转动灵活、无紧涩、无阻滞且具备一定的拉脱力和转动摆角,其滑靴收口工艺是关键。利用DEFORM建立滑靴压合模具仿真模型,分析滑靴裙部在压合过程中的变形及应力特性曲线,揭示不同滑靴裙部外偏角对其收口特性的影响规律。结果表明:滑靴裙部外偏角对压合工艺影响较大,以F3V112DT型号泵为例,滑靴裙部外偏角越大,球头包覆材料越多,所能承受的拉脱力越大;滑靴裙部外偏角越大,柱塞径向间隙越大;当外偏角为13.5°~16.0°时,柱塞滑靴副运动特性较好。研究结果为柱塞泵滑靴压合工艺的智能数字化设计提供参考。     

轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑特性的研究进展

滑靴副的润滑机制和传热特征影响轴向柱塞泵的工作性能和使用寿命,是工程机械装备关键基础部件的主要课题之一。综述了轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑特性的研究现状。阐述油液黏度、能量耗散、弹性变形对滑靴副热流体润滑特性影响的应用情况。介绍了轴向柱塞泵滑靴副润滑特性测试装置,比较了微米级润滑油膜厚度和温度的测试方法,为研制出高性能轴向柱塞泵奠定实验基础。最后,总结了滑靴副热流体润滑特性的研究重点和发展趋势。     

基于Fluent的径向柱塞泵滑靴设计及分析

在径向柱塞泵设计中,滑靴作为关键部件,连接动子与定子。滑靴既影响柱塞泵的机械效率,又影响柱塞泵的容积效率,是柱塞泵设计中的重中之重。因此,滑靴设计既要求耐磨性能好,又需要保证配合面的密封性。采用剩余压紧力设计方法对45 MPa径向柱塞泵的滑靴开展结构设计,并基于Fluent分析方法对其密封性和油膜特性进行了分析,获得一种耐磨性和密封性均比较好的设计方案。     

掘进机液压系统中柱塞泵壳体温升的试验分析

针对隧道掘进机液压系统中三联柱塞泵壳体温度存在明显差异的问题,首先分析轴向柱塞泵的生热机制,并对三联泵中不同排量的轴向柱塞泵进行了壳体温升、泄油压力及泄油流量的空载试验。试验结果表明:排量为145、260 mL/r的轴向柱塞泵,其壳体中部温度最高,是滑靴副、柱塞副、配流副、柱塞泵搅动总功率损失所致;带离心加注泵的柱塞泵,通过将泵送的多余油液经壳体流回油箱,可显著降低柱塞泵壳体温度,降温可达11℃。