软氮化45钢在不同工况下的摩擦学性能

在干摩擦和油润滑两种工况下,以34CrNi3Mo作为对摩副,研究软氮化45钢的摩擦磨损行为。结果表明,在干摩擦与油润滑两种工况下,分别在载荷为300N和500N时,软氮化45钢的摩擦因数增加最快。在油润滑工况下,摩擦因数在同一载荷条件下随着时间的增加先稳定后稍有上升,并且当载荷达到600N后,其摩擦因数迅速增加,这是微凸体和油膜以及软氮化45钢表面化合层共同作用的结果。在干摩擦工况下,当载荷超过400N之后软氮化45钢磨损量的增长率是之前的2倍,当载荷超过500 N后,磨损量急剧增大,这是由过大载荷引起的黏着磨损加剧和表面较硬的化合层被磨损掉共同导致的。     

圆柱直齿轮干摩擦磨损的数值模拟与研究

根据直齿轮传动特点及匮油润滑理论,推导得到直齿轮干摩擦条件,运用疲劳磨损理论与有限元原理,得出无润滑油状态下齿面磨损及温度场分布的计算方法,并通过MATLAB对干摩擦磨损进行数值模拟。结果表明,转速的增大将会减小摩擦系数与磨损量,而载荷的增大会提高摩擦系数与磨损量。运用ANSYS模拟干摩擦稳态温度场,通过瞬态计算得出载荷对极限温度值的影响。     

软氮化35钢与34GrNi2Mo钢摩擦磨损行为研究

通过34GrNi2Mo钢与软氮化35钢在干摩擦、油润滑及不同载荷条件下进行滑动摩擦试验,比较其摩擦磨损性能并分析磨损机制。结果表明,干摩擦时的摩擦系数和磨损量要明显高于油润滑时的摩擦系数和磨损量。在干摩擦与油润滑2种工况下,平均摩擦系数均随载荷的增加而增加。在200 r/min、400 N载荷条件下,干摩擦表面尤为粗糙不平,磨料颗粒脱落较为严重,出现清晰凹坑以及犁沟状磨痕;油润滑摩擦表面相对干摩擦表面没有出现明显粗糙不平,凹坑以及犁沟状磨痕则略显模糊。     

软氮化45钢在不同工况下的摩擦学性能研究

在干摩擦和油润滑两种工况下,以34CrNi3Mo作为对摩副,对软氮化45钢的摩擦磨损行为进行研究,得到其摩擦系数和磨损量以及在不同深度的硬度,据此分析其摩擦特性和磨损机理,并得出结论。结果表明,在干摩擦与油润滑两种工况下,分别在载荷为300N和500N时,软氮化45钢的摩擦系数增加最快。在油润滑工况下,其摩擦系数在同一载荷条件下随着时间的增加先稳定后稍有上升,并且当载荷达到600N后,其摩擦系数迅速增加,这是微凸体和油膜以及软氮化45钢表面化合层共同作用的结果。在干摩擦工况下,当载荷超过400N之后软氮化45钢磨损量的增长率是之前的2倍,当载荷超过500N后,其磨损量急剧增大,这是由过大载荷引起的粘着磨损加剧和表面较硬的化合层被磨损掉共同导致的。     

铜含量对铁基粉末冶金航空刹车材料摩擦磨损性能的影响

讨论了大范围内铜含量（0％－30％）,质量份数）对铁基粉末冶金航空刹车材料摩擦磨损性能的影响和材料的摩擦磨损机理,结果表明：不含铜时,材料的摩擦因数和磨损量均较大,磨损主要为粘着磨损;添加铜后,材料的摩擦因数和磨损量均有所下降,疲劳磨损为主要机理;当铜含量升高到有大量游离铜存在时,材料的摩擦因数和磨损量逐渐增加,磨损机理又主要体现为粘着磨损。     

复合纳米P/Cu润滑油体系制备及摩擦学性能研究

制备纳米坡缕石-纳米铜的复合微粒(简称纳米P/Cu)作为150 N基础润滑油的添加剂,在MMU-10G摩擦磨损试验机上经过45 h的对磨试验,对钢-灰铸铁摩擦副在该润滑体系中的抗磨减摩性能进行考察。结果表明,当纳米坡缕石与纳米铜的质量复合比为3∶1时,润滑体系具有极佳的减摩抗磨性能,其平均摩擦因数仅为纯基础油的23.6%,磨损量为负值,即出现磨损面的自修复,增重0.22 mg。经表面EDAX分析,摩擦因数和磨损率的改善是润滑体系中坡缕石、金属铜在摩擦表面相互作用形成自修复膜层所致。     

试验条件对C/C 复合材料滑动摩擦磨损特性的影响

在MM-2000 环-块摩擦试验机上测试了C/C 复合材料的摩擦磨损行为。通过对试样在不同时间、不同载荷、不同润滑状态下的摩擦磨损试验得出:随时间的延长, C/C 复合材料的摩擦系数趋于稳定。在摩擦试验后期, 材料摩擦系数一直保持在0.12。载荷对磨屑膜有着重要影响, 材料平行试样和垂直试样在150 N 摩擦5 h 后, 其摩擦系数仅为0.12。水润滑和油润滑状态下, 材料的摩擦系数降低, 仅为0.05～ 0.08。水润滑时材料磨损量增加, 油润滑时磨损量较小, 干态时磨损量最小。     

MoSi2-淬火45^#钢在油润滑下的摩擦学特性

利用M-200型磨损试验机考察了MoSi2-淬火45^#钢在20^#机油润滑下的摩擦学性能．采用扫描电子显微镜和微探针仪分析讨论其磨损机理．结果表明：润滑油明显改善了MoSh材料的摩擦学性能；MoSi2与淬火45^#钢对摩在120～150N载荷范围内表现出较好的摩擦磨损综合性能；其磨损机制主要表现为疲劳磨损、磨粒磨损和轻微粘着磨损．图4，参10．     

填料和纤维配比对摩擦材料摩擦磨损性能影响

制备填料和纤维组分含量不同的两种摩擦材料,通过变速变压实验分析不同配比对摩擦材料摩擦磨损性能的影响规律,为摩擦材料的研发提供理论依据。利用X-DM调压变速试验机在不同温度、不同压力、不同转速下进行摩擦磨损试验,比较两种摩擦材料摩擦因数和磨损失重的差异,并用正交表分析两种材料对温度、压力和转速变化的敏感度。结果表明,含增摩填料较多的摩擦材料摩擦因数低,摩擦因数稳定性好,磨损大且对温度变化敏感,适合在低温工况下使用;含增强纤维较多的摩擦材料摩擦因数高,磨损小且磨损稳定,适合在中高温工况下使用。     

油润滑下MoSi2/CrWMn钢摩擦磨损性能的研究

在M—200型摩擦磨损试验机考察了MoSi2／CrWMn钢在20^#机油润滑条件下的摩擦学性能，并比较了该摩擦副在干摩擦条件下的摩擦磨损特性。运用扫描电子显微镜和定点探针观察与分析了摩擦副的表面形貌及其微区成分，讨论了其磨损机理，并探讨了MoSi2材料的配副特性。试验结果表明：润滑油改善了MoSi2材料的摩擦学性能，MoSi2／CrWMn钢的主要摩擦机理为塑性变形，MoSi2材料的磨损机制主要表现为疲劳磨损和磨粒磨损。高硬度CrWMn钢适合作MoSi2的配副材料。     

纳米蒙脱土润滑油添加剂对金属摩擦副的摩擦磨损性能的影响

制备蒙脱土纳米粒子添加到150N基础油中的润滑油体系,以45#钢作为金属摩擦副,利用MMU-10G摩擦磨损试验机研究其摩擦学性能,使用电子探针、金相显微镜、能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。实验结果表明:纳米蒙脱土润滑油添加剂具有优异的减摩效果和良好的抗磨性能,与基础油相比较,平均摩擦因数下降48.8%,对应摩擦副试件失重减少45.5%,试样表面生成由纳米蒙脱土形成的自修复膜。     

采煤机摇臂齿轮传动系统固-热-力耦合特性分析

针对采煤机摇臂齿轮传动系统瞬态温度高,容易引起齿面胶合的问题,采用齿轮混合弹流润滑理论和虚拟仿真技术研究了不同环境温度下惰轮齿轮的生热特性。以Reolands黏温黏压效应、Ree-Eyring模型、非牛顿流体理论为基础,综合考虑润滑条件下齿轮摩擦因数、齿轮油膜刚度与油膜阻尼、对流换热系数等参数对齿轮传动系统生热效益影响,建立了润滑条件下齿面实时摩擦因数计算公式,再将公式导入COMSOL Multiphysics数学模块中获得了不同初始温度下的摩擦因数值,再以采煤机实验测试载荷为激励,采用COMSOL多体动力学模块与固体传热模块对惰轮齿轮的固-液-热耦合特性进行分析研究,结果表明:环境温度在281.15~311.15 K内,齿轮在啮合节点温度接近于环境温度,环境温度与温差成反比,环境温度与温升成正比。     

矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

二硼化钛-铜-石墨基复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金的方法制备了TiB₂-Cu-C、镀铜TiB₂-Cu-C和铜-石墨复合材料电刷。研究了以上3种复合材料电刷在相同的压力和线速度条件下的机械磨损性能和电磨损性能。研究表明: 在通电磨损时, 3种复合材料的摩擦系数、磨损量要大于纯机械磨损时的摩擦系数和磨损量, 石墨形成的润滑膜对摩擦系数的影响很大。对比3种复合材料电刷的磨损量, 发现加二硼化钛的最高, 铜-石墨的次之, 加镀铜二硼化钛的最低。加入镀铜二硼化钛电刷的耐磨性能显著提高。     

新一代航空用高Co-Ni钢的摩擦磨损行为研究

高Co-Ni齿轮钢广泛应用于航空航天、交通运输、工业设备和机械装备等领域的关键构件，其摩擦磨损行为的研究对于服役寿命的优化具有重要意义。因此本文通过正交实验确定淬火温度（A因素），摩擦时间（B因素），载荷（C因素），三种因素对试件摩擦磨损性能的影响大小，通过正交实验分析，发现影响试样磨损体积的最大影响因素是淬火温度。原因为，随着淬火温度的升高，试样内部均匀化增强，硬度降低，摩擦产生的剥落与开裂减少。同时由于塑性变形，亚表层内会发生应变硬化，残余奥氏体在塑性变形下转变为马氏体（相变诱发塑性效应），降低了材料的体积损失。     

采煤机润滑与磨损分析

采煤机在重载低速工况下工作,弹性流体动压润滑分析表明其齿轮传动系统形成流体润滑较为困难,在高负荷下,摩擦副表面微凸体挤压在一起,产生黏着磨损,工况条件恶劣时形成齿轮胶合、咬死。因此加强边界润滑,提高油膜与摩擦副表面的结合强度,保持一定的润滑油黏度,防止超载显得十分重要。     

不同热处理下2024铝合金摩擦磨损行为和机理研究

采用单因素法,通过GCr15钢球与2024铝合金进行干滑动摩擦磨损实验,研究载荷和滑动速度变化对2024铝合金的摩擦磨损性能的影响,并通过磨损率、摩擦系数以及表面磨损形貌对T4和T6态2024铝合金的磨损机理进行对比分析。实验结果表明载荷和滑动速度对平均摩擦系数影响不明显,在低载荷低滑动速度下摩擦系数存在较大波动,随载荷和滑动速度提高,摩擦系数逐渐趋于平稳,T6态铝合金平均摩擦系数低于T4态;磨损量随载荷和滑动速度增加呈现非线性增加关系,磨损率随载荷和滑动速度增加而降低,磨损速度降低,T6态铝合金的磨损量和磨损率均低于T4态;在低载荷低滑动速度下主要发生黏着磨损,随载荷和滑动速度提高,磨粒磨损和疲劳剥层磨损成为主要磨损形式。整体而言T6态2024铝合金耐磨性能优于T4态。     

基于粗糙齿面的矿用重载齿轮传动润滑效应研究

借助分形函数模拟齿面粗糙度,基于弹流理论建立了齿轮传动混合润滑模型,采用多重网格法进行了5组数值计算,从理论上探讨了润滑剂黏度对重载齿轮传动齿面接触应力的影响。结果表明:对齿轮润滑而言,合理选择润滑剂黏度十分重要。随着黏度的增大,齿轮润滑状态逐渐从边界润滑历经混合润滑过渡到全膜润滑;与此同时,由齿面粗糙度引起的压力波动减小、幅值降低且油膜厚度同时增大,所有这些均有助于提高齿轮传动齿面接触寿命。