钢质齿轮副在微纳米混合磨合油中的磨合试验研究

将微米和纳米固体粉末单独或混合加入到68#机械油中,配制了5种微米、纳米或微纳米混合磨合油,并试验研究了5种磨合油分别应用于钢质粗糙软齿轮副间的磨合磨损行为和作用机制。研究结果表明:当混合磨合油中微米颗粒粒度比齿面三维粗糙度Sa值小时,磨粒磨损并不显著,且纳米微粒起到加剧磨合磨损的作用。当混合磨合油中微米颗粒粒度比齿面三维粗糙度Sa值大时,磨粒磨损显著,但纳米微粒起到缓和磨合磨损的作用。齿面三维形貌表明纳米颗粒对齿轮副表面有填充作用,对磨合后齿面形貌的结构有较大影响。磨合试验中还发现了因齿面副两表面磨损率差形成的负电阻现象。     

磨合试验及磨合吸引子初探

为了表征磨合过程和磨合状态,掌握磨合过程中表面形貌的变化规律,在销-盘式试验机上对45#钢摩擦副进行了润滑条件下的磨合试验,用T1000型表面粗糙度测量仪和计算机数据采集系统测量磨合过程中的表面形貌和粗糙度值,并用分形方法对表面形貌进行分形表征和分形参数计算。研究表明:随着磨合过程的进行,摩擦副表面的粗糙度和分形参数逐渐变化,当达到磨合状态时,2个表面具有互适匹配的稳态参数值。因而从非线性科学原理出发,将磨合过程当作摩擦学系统的自组织过程,提出磨合吸引子的概念,并进行了初步的探讨。     

S50MC柴油机曲轴颈-轴瓦磨合磨损模拟试验研究

采用环-盘摩擦磨损试验机进行S50MC型船用柴油机曲轴颈-轴瓦材料配副磨合磨损试验,利用油液检测技术研究了不同轴向载荷对45#钢曲轴颈与AlSn40合金轴瓦摩擦副的磨合磨损性能的影响。结果表明:在不同轴向载荷下,此摩擦副的磨合性能存在一定差异,45#钢曲轴颈和AlSn40合金轴瓦副擦副在中等轴向载荷下可获得良好的磨合磨损性能。     

磨合油对柴油机磨合过程的影响研究

应用表面粗糙度分析仪、发射光谱和扫描电镜等,利用油液检测技术,结合使用不同的磨合油,对CA6110Z-07Y型柴油机磨合过程进行综合研究。实验结果表明：使用专用磨合油后柴油机所有磨损性元素的含量在25-30min。后呈下降趋势,说明柴油机摩擦副在25-30min后已完成磨合过程;使用专用磨合油能有效改善摩擦副表面性能;台架磨合与摩擦副的原始表面粗糙度关系不大;利用润滑油分析技术和其它磨合技术,不但可以降低磨合过程的故障率,提高磨合质量,而且可以将该机型的磨合时间由45min缩短到25-30min。     

磨合表面形貌变化的分形表征

用结构函数法计算磨损表面轮廓的分形维数和尺度系数。研究表明 :分形维数或尺度系数不能实现表面的唯一性表征。因此 ,把分形维数和尺度系数相结合 ,提出一个新的分形参数———特征粗糙度 ,给出了其定义和计算表达式 ,并在推进式试验机上进行摩擦磨损试验 ,对试件表面某一位置在不同磨合阶段的形貌进行精确复位测量 ,用特征粗糙度表征形貌的变化。表征结果表明 :特征粗糙度对反映磨合表面形貌的变化不但表现出很好的灵敏性 ,而且比分形维数更具有规律性。     

面向磨合性能的织构化粗糙表面试验研究

摩擦副的表面形貌对磨合性能具有重要的影响。为了考察随机的初始表面粗糙度和规则的表面织构共存条件下的磨合性能,开展一定工况参数下不同初始粗糙度参数及不同表面织构微孔直径的试样的磨合试验研究。结果表明:结合合适的初始粗糙度和表面织构能够有效改善磨合质量;随着初始表面粗糙度的增大,表面织构提高磨合性能的效果开始逐渐显现;而且初始表面粗糙度越大,其对应的最优微孔直径也越大;随着微孔直径的增大,其对应的最优初始表面粗糙度逐渐增大;考察磨合时间和考察摩擦因数条件下初始粗糙度和表面织构的变化趋势相同,但具体的最优取值有所差别。     

基于分形理论的磨合磨损预测模型

把分形几何用于粗糙表面的表征,用具有尺度独立性的分形参数研究了磨合过程中表面形貌的变化规律。基于经典接触力学的基本结论和Ｒｏｗｅ的修正粘着磨损理论,建立了磨合磨损的分形预测模型;用此模型分析了表面形貌分形参数对磨损率的影响,并通过销一盘试验验证了本模型的正确性。     

关于机械设备磨合、磨损问题研究

机械设备故障的产生,最显著的特征是出现磨损现象,机器的表面不断受到冲击、高温和腐蚀性物质的作用而导致严重的磨损。机械设备的磨损会造成机械的零部件的尺寸、形状和金属表面层发生变化,降低了机械生产的精度,严重了会引发机械故障的发生。机械的磨合、磨损问题是由于机械的摩擦而产生的,由于摩擦的机械性作用致使机械表面受到损耗,进而造成机械的表面因摩擦热而升高温度。本文对机械磨合、磨损发生的规律和形式进行探索,分析机械磨损产生的因素。     

钢质渐开线直齿在不同润滑介质下滚滑磨合磨损的试验研究

将金属切削乳化液、机械油和极压齿轮油分别作为齿轮磨合介质,测试和分析了齿轮磨合振动、磨合油样铁谱、油膜电阻、油液温度以及三维表面形貌,建立了摩擦振动加速度的动力学分析模型,得到了3种润滑介质磨合特性及其测试参数特性,并初步分析了磨合磨损机制。结果表明,以金属切削乳化液为介质时,齿轮磨合时间最长;以矿物机械油和以同粘度极压齿轮油为介质时,齿轮磨合完成时间相当,但以极压齿轮油为介质时磨合磨损更为剧烈。齿轮磨合过程中,振动加速度,直读、分析铁谱参数,油膜电阻和油液温度参数都可以作为磨合是否完成的判断依据。磨合完成后,小齿轮的三维粗糙度略有减小,而大齿轮的三维粗糙度皆增大,大齿轮和小齿轮齿面粗糙度值差使两者磨损率达到相互平衡。磨合阶段的磨损机制非常复杂,同时伴有犁沟、粘着、疲劳、氧化以及润滑磨损等。     

镍基Si3N4复合镀层的摩擦磨损特性

通过复合电镀法制备了N i-Si3N4和N i-P-Si3N4两种复合镀层,分别与热处理45#钢组成摩擦副,进行环-环摩擦磨损试验,测试了摩擦因数和磨损量,并观察了磨损表面形貌,探讨了摩擦副的摩擦磨损机理。结果表明,N i-P-Si3N4/45#钢摩擦副的摩擦因数较小,磨损量低,具有良好的减摩耐磨性能。镀层基体的性能明显影响复合镀层的摩擦磨损性能。磨料磨损是N i-Si3N4/45#钢摩擦副的主要磨损形式,导致45#钢的磨损量增大;N i-P-Si3N4镀层对Si3N4颗粒具有良好的把持力,避免了磨料磨损的产生,摩擦副处于稳定的边界润滑摩擦状态。     

纳米铜对车用柴油机磨合过程的影响研究

从改善车用柴油机台架磨合质量,缩短磨合时间的角度出发,利用油液检测光谱分析技术和扫描电镜分析,对CD40润滑油及添加纳米铜的CD40润滑油进行实车台架磨合试验。实验结果说明使用添加纳米铜的CD40润滑油的2#柴油机在台架磨合25 m in时,柴油机主要磨损性元素Fe、Pb和A l就处于平衡状态,而使用CD40润滑油的1#柴油机在台架磨合结束时,上述各元素仍处于上升趋势。试验结果证明纳米铜添加剂能够有效改善柴油机的磨合质量,缩短磨合时间。     

起落架作动筒加载磨合综合试验台设计

为使新制的起落架作动筒各配合副表面状态和机械物理性能达到适合于长时期工作的状态,研制了这台起落架作动筒加载磨合综合试验台。该试验台采用立式加载结构,通过PLC控制比例方向阀和比例溢流阀,完成加载力、磨合速度、磨合行程的调节,模拟作动筒的运动工况参数,满足5种不同行程、不同加载力的作动筒的加载磨合及密封测试的需求。     

Remarkable effects of running-in upon surface durability of steel and bronze

The authors have shown that, in order to obtain a pitting limit higher than 0.5 times the Brinell hardness, the nearly full elastohydrodynamic lubricating (ehl) oil film must be formed at an early stage of loaded running. However, it was almost impossible to obtain a full ehl oil film without running-in at Hertzian stresses higher than 1000 MPa in the case of metal rollers made from two representative materials, ie a low hardness steel and a phosphor bronze. The progress of running-in was affected deleteriously by a few small protrusions on the harder surface with different hardness combinations, or a hard spot with nominally equal hardness combinations (rolling pairs). This paper demonstrates how and why the few protrusions or the hard spot occupying an area less than 0.2% of the total contact surface can prevent the completion of running-in, ie the formation of the full ehl oil film. The reduction in the rate of running-in can cause pitting due to the accumulation of the fatigue damage before emergence of the beneficial effect of running-in     

ZnO纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学作用机理

通过实验研究了 Zn O纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学特性 ,提出了作用机理模型。在润滑油中同时加入 Zn O纳米微粒和分散剂可显著改善润滑油的耐磨减摩性能。其作用机理是 ,分散剂吸附在 Zn O纳米微粒团簇表面 ,然后共同吸附在摩擦副表面 ,在剪切力的作用下 ,Zn O纳米微粒团簇分割成更小的单元 ,当载荷继续增大时 ,Zn O纳米微粒处于熔化或半熔化状态 ,从而起到降低磨损 ,减小摩擦的作用     

柴油机磨合规范优化研究

根据机器的磨损规律，分析了机器磨合机理和磨合的相关因素，略去次要因素，通过简化磨损过程的解析模型，提出了磨合过程方程式，研制出新的磨合油和制定了新的磨合规范。实践表明，采用新的磨合规范不仅提高了磨合质量，而且大大缩短了磨合时间，降低了磨合成本，提高了生产率。