金合金滑动接触电阻的动态特性

通过自行设计的计算机控制动态接触电阻测量分析系统对几种Au合金材料的动态接触电阻进行快速和大量的测量,并由计算机对测量数据进行分析和计算得出“瞬间”接触电阻概率密度分布,通过对比分析,研究了接触电阻稳定性和接触好坏程度与材料、接触压力、接触面相对运动速度和滑动路程之间的关系,分析讨论了这些因素对动态接触性能的影响及其规律。实验结果表明动态接触电阻概率密度的峰值Dpp是反映动态接触电阻稳定性的重要参数,它对材料和其它接触参量的变化十分敏感,在所研完的接触材料对申,在非贵金属材料环上电镀PdNi/Au的贵金属层能大幅度地改善动态接触电阻的稳定性和降低动态接触电阻值;接触压力与动态接触电阻稳定性和动态接触电阻之间可能不是一个单调关系,有极值存在;在低速度情况下材料摩擦面间的相对运动速度对接触电阻稳定性的影响非常明显,当超过某个速度后,影响很快变小,当速度增大时,动态接触电阻增大;动态接触电阻稳定性随滑动路程的增加而逐渐变坏,动态接触电阻随滑动路程的增加而增大,两者的变化关系接近线性规律。     

管板单边电阻点焊过程预压接触分析

通过建立轴对称有限元模型,对管板单边电阻点焊预压过程中电极与板以及板与管间接触行为进行了研究,系统分析了预压阶段接触区域范围及接触压力分布的影响因素.研究发现,管板焊接过程预压阶段的接触压力分布与传统点焊过程预压阶段接触压力分布有很大的不同.在电极和板以及板和管之间均形成环状接触区,可能导致焊后形成环状熔核;预压过程中,电极和板间接触区不受压力变化影响,板和管间接触区则受压力影响明显;接触区域大小和电极端面直径、管板厚度等因素均有关系.试验表明,所建模型的模拟结果与实际是相吻合的,为今后管板电阻点焊工艺参数优化及车身轻量化中管板厚度比优化提供有效依据.     

电磁式接触器(六)

(续前)3．3电流在接触器的一极中流通3．3．1电流的流通-电接触两个(或几个)导体互相接触之处叫做电接触。其作用是将电流的道路从一个线路延续到另一线路中去。也叫接触联结。接触联结的接触表面间互相压紧时，在接触层之间所产生的电阻，叫接触电阻。它由金属电阻和表面膜电阻两部分组成。金属电阻与触头材料及外加压力等因素有关，而表面膜电阻与材料及温度有关。从微观的研究发现，无论经过怎样精细加工的触头表面，但在其上总有很多凹凸不平的部分，在接触总压力的作用下，或多或少有弹性或永久变形，由于被绝缘的空气分开，在那里只是…     

Cu/Ni异种金属丝深熔钎焊中接触电阻的影响因素研究

电极与石墨棒的接触电阻是影响Cu/Ni基异种金属丝深熔钎焊中稳定可靠焊接热的关键问题。建立了电极与石墨棒的接触电阻数学模型,通过试验研究了电极结构、接触压力及石墨棒的表面形貌等因素对接触电阻的影响规律。结果表明,在相同接触压力下圆弧槽电极的接触电阻较V型槽电极的大,但圆弧槽电极与石墨棒的接触面积大于V型槽电极与石墨棒的接触面积,造成圆弧槽电极通过石墨棒的电流密度小于V型槽电极通过石墨棒的电流密度,与圆弧槽电极接触的石墨棒发热效率比与V型槽电极接触的石墨棒低。在相同电极结构下,随着接触压力的增加接触电阻下降。在相同接触压力、V型槽电极下,普通石墨棒的表面形貌粗糙,初始接触电阻大于精细石墨棒;普通石墨棒与电极的接触点少于精细石墨棒,导致电流密度大,发热效果优于精细石墨棒,但其烧蚀程度大,使用寿命短。     

铝合金电阻点焊过程的有限元模拟

建立了铝合金电阻点焊过程的有限元分析模型，采用基于显微接触理论的接触电阻模型模拟点焊过程中试件与试件界面上的接触电阻。计算获得了焊接过程中电极／试件和试件／试件接触界面上接触半径的变化，以及试件间界面上压应力、电流密度和温度的分布。试验考察了熔核的形成和长大过程。比较表明，计算与试验测量结果符合很好，证实了所采用的接触电阻模型在铝合金电阻点焊模拟中的正确性和适用性。     

氧化时间对微弧氧化膜电接触微动磨损行为的影响

目的研究不同氧化时间的铝合金表面微弧氧化涂层在电接触条件下的微动磨损行为,并探讨其磨损机理。方法通过控制氧化时间(10、20、30、40、50、60、70 min),在铝合金表面制备不同表面状态的微弧氧化涂层,并利用四线接触法研究其在电接触条件下接触电阻的变化,通过分析摩擦系数、F-D曲线、磨损形貌、三维轮廓及磨痕化学成分来揭示其微动磨损机理。结果电接触微动磨损下,氧化不同时间形成的微弧氧化涂层在相同电接触微动磨损条件下的耐磨性存在明显差异,进而影响其电接触行为。氧化10 min时,涂层磨损最严重,磨损区域的涂层迅速失效,从而导致铝合金基体外露,接触电阻骤降至零;氧化50 min时,涂层厚度最大,具有良好的耐磨性,缓减了接触电阻的衰减,接触电阻曲线在衰减过程中受到磨斑表面裂纹的影响而产生波动。结论氧化时间会影响微弧氧化膜表面形貌、粗糙度以及厚度,对其在电接触条件下的微动磨损行为影响较大。     

Cu/Ni金属丝深熔钎焊中石墨烧蚀对接触电阻的影响研究

Cu/Ni金属丝深熔钎焊过程中铜电极与石墨焊接池间的界面接触行为是影响接触电阻的关键。基于分形理论并考虑了石墨表面氧化烧蚀作用,获得铜电极与石墨焊接池间界面接触电阻计算模型。并且采用实验验证的技术手段,讨论分析了不同接触压力和不同石墨材料下,石墨表面烧蚀作用对接触电阻的影响。结果表明,焊接过程中石墨表面存在表面烧蚀现象,表面烧蚀程度的加大使得接触电阻呈缓慢增加趋势;相同焊接参数下,普通石墨的烧蚀对界面接触电阻的影响作用较精细石墨明显。     

PMDC电机换向接触电阻的拟合估算与验证

设计电机时,接触电阻值的确定对正确计算电机堵转性能有着较大的影响,但目前接触电阻值多是凭设计者的经验而定,而且接触电阻又会随着电机的结构和状态而改变,因此难以确定接触电阻值。提出一种接触电阻的动态测量方法,首先测得实验电机的接触电阻随转速变化的曲线和接触电阻随扭簧力变化的曲线,然后得到其幂函数拟合公式。实验结果表明:随着电流的增大,接触电阻值一开始快速减小,再慢慢减小直到趋于稳定。通过拟合得到的接触电阻,仿真计算得到的堵转扭矩很接近实测结果。     

改善电接触导电性能方法的探讨

本文叙述了导体在电接触处，接触电阻形成的机理。并且综合国内外有关电接触文献详细的介绍了在不同的接触形式下，改善电接触导电性能的方法。     

基于液压胀形的三叶等距型面装配式凸轮轴的接触有限元分析

采用一种非圆的异形凸轮孔截面(即三叶等距型面)的凸轮,通过Pro/Engineer对装配式凸轮轴的零部件进行建模并完成组装,然后利用ABAQUS对该凸轮轴零部件的液压连接过程进行模拟,并对凸轮与芯轴在连接过程中的接触状态进行分析,采用了残余接触压力、残余接触面积和弹性回复量来表征其接触状态,并利用统计学的方法对目标曲线进行了拟合,最后,建立了上述3个变量之间的关系。研究表明,随着液压力与轴向进给量的增大,残余接触压力和残余接触面积呈现近线性增长的趋势,而弹性回复量呈现近线性下降的趋势;残余接触面积与残余接触压力呈正相关关系,与弹性回复量呈负相关关系。     

油润滑下不同槽宽网状织构表面润滑特性研究

为了提高油膜承载力、改善润滑效果、优化织构化表面的摩擦学性能，研究不同黏度润滑油下网状织构的润滑性能。设计4种不同凹槽宽度的网状织构，通过测量接触角、油膜承载力以及摩擦因数，得到不同转速、不同黏度润滑油下4种网状织构的油膜承载力以及摩擦因数的变化规律。实验结果表明：在4种织构中，凹槽宽度为0.4 mm的网状织构润滑性能最好，在设定的实验条件下，最大油膜承载力为0.52 N,最小摩擦因数为0.019。此外，接触角测量实验表明凹槽宽度为0.4 mm的网状织构表面疏水性能更好，有比较好的成膜能力，使得织构表面动压承载力有比较大提升，摩擦因数也更小。比较不同黏度润滑油和不同转速下网状织构润滑性能，黏度越大的润滑油，油膜承载力越大，润滑效果更佳。同时，油膜承载力随着转速的增大而增大，在润滑油黏度较高时这种影响更为显著。     

固/液界面润湿性对线接触油膜润滑的影响

目的 优化表征固/液界面的表征参数。方法 应用AF和FAS修饰柱面滑块以获得不同润湿性的表面,并测量PEG200、150N和PAO6三种润滑油在AF、FAS和SiO2表面上的接触角、接触角滞后以及三种表面的表面自由能。通过对线接触润滑油膜厚的测量,评价固/液界面润湿性与油膜厚度的关联性。结果 润滑油为PEG200或150N时,在SiO2/SiO2接触副产生的油膜厚度高于SiO2/FAS接触副,而且接触角越小,油膜厚度越大;接触角滞后越大,油膜厚度越大。PEG200、150N和PAO6润滑油分别在SiO2/SiO2和SiO2/AF同一接触副时,呈现出几乎相同的油膜厚度。此时,接触角滞后与油膜厚度的关联性优于接触角。此外,润滑油在AF表面测得的接触角最大且接触角滞后最小,但产生的油膜厚度最大,该现象可以归因于油膜承载力/厚度与界面强度的非单调性。结论 在线接触流体动压润滑条件下,固/液界面的润湿性能够影响油膜厚度。界面表征参数接触角和接触角滞后,与油膜厚度的关联性都存在一定的局限性,但相对而言,接触角滞后的范围更大。AF界面特性与油膜厚度的关系,证明了疏油表面可以具有较好的成膜能力。     

直齿圆锥齿轮的时变弹流润滑分析

目的研究直齿圆锥齿轮传动过程中稳态和非稳态下的压力和膜厚,为降低直齿圆锥齿轮的表面磨损及齿轮设计提供理论指导。方法将一对直齿圆锥齿轮等效为一对圆锥滚子模型,运用无限长线接触理论,建立直齿圆锥齿轮啮合过程中的弹流润滑计算模型,先对直齿圆锥齿轮进行等温稳态弹流润滑分析,计算并分析了直齿圆锥齿轮大端和小端啮入、啮出点的油膜压力及油膜厚度,求解并分析了小端啮合区间五个特殊点的油膜压力和膜厚。考虑瞬态时变效应的影响,计算并分析了直齿圆锥齿轮在三个特殊瞬时点的油膜压力和油膜厚度。最后研究齿面在高斯分布粗糙度函数和余弦粗糙度函数作用下的弹流润滑数值解,在此基础上计算了不同幅值和波长下的油膜压力和油膜厚度。压力求解采用多重网格法,弹性变形采用多重网格积分法。结果稳态等温条件下,小端啮入点和啮出点的出口油膜厚度略小于大端,小端啮合区间的最小油膜厚度从啮入点到啮出点逐渐增大。在瞬态时变效应下,啮入点的油膜压力大于节点和啮出点的油膜压力,其油膜厚度较其他两个瞬时点的油膜厚度小。高斯分布粗糙度函数作用下的油膜压力在赫兹接触区有明显的局部压力峰,油膜厚度在赫兹接触区有局部波动;余弦粗糙度函数作用下的油膜压力和油膜厚度在赫兹接触区有波动,且粗糙度幅值和波长越大,波动程度越明显。结论采用高斯分布粗糙度函数时,油膜压力的变化相对比较缓和,采用余弦粗糙度函数的最大油膜压力小于采用高斯分布粗糙度函数的最大油膜压力,和高斯分布粗糙度函数相比,余弦粗糙度函数下的油膜厚度在赫兹接触区呈现周期性波动。     

机器人减速器传动粗糙表面接触参数研究

针对机器人减速器传动界面广泛存在的粗糙表面接触特性开展相关研究。以GW接触模型为基础,考虑粗糙峰接触过程中相互作用的影响,对它进行修正得到新的模型。采用修正模型计算粗糙表面接触载荷并推导出接触刚度,然后与原始GW接触模型的计算结果进行对比。在进一步的研究中,讨论了不同表面粗糙度与不同接触表面材料对接触载荷与接触刚度的影响。结果表明：粗糙表面接触参数不仅受粗糙峰相互作用的影响,还与粗糙度与接触表面材料有密切的联系。     

固液界面润湿性对面接触乳化液成膜特性的影响

乳化液广泛应用于机械加工装备,在不同润湿性界面下的摩擦润滑机制亟待明晰。通过涂镀疏油层AF(氟改性有机基团,主要成分为[CF(CF₃)CF₂O]_x(CF₂O)_y)和FAS(C₁₃H₁₃F₁₇O₃Si)对轴承钢滑块进行修饰,采用光干涉法测量不同润湿性(AF、FAS、Steel)界面乳化液膜厚度。结果表明：界面润湿性不同导致乳化液膜厚发生较大变化,同卷吸速度下AF表面膜厚最高,Steel表面次之,FAS表面膜厚最低。稀释前乳化液原液成膜能力与其在入口处所受Laplace压力正相关;稀释后乳化液油水两相存在竞争吸附行为,乳化液成膜厚度受水相将油相从固体表面分离所做黏附功影响。结合光致荧光法和固水油三相黏附功共同分析界面润湿性对乳化液成膜的影响,认为涂镀AF后乳化液更易进入接触区。AF界面乳液池特性与油膜厚度的关系,证明了疏油表面可以具有较好的成膜能力。     

表面织构及供油量对润滑性能影响的建模分析

目的研究不同供油条件下织构表面的润滑性能。方法首先,建立考虑表面织构的乏油润滑模型,求解修正雷诺方程获得乏油工况下考虑织构表面的润滑油膜厚度以及压力分布。然后,依据求得的润滑油膜厚度判断计算域内各点润滑状态,通过接触压力及油膜厚度分别计算边界润滑、混合润滑以及流体润滑状态下的切应力,并积分求得摩擦力进而得到摩擦系数。结果模拟了供油层厚度为50~500 nm以及充分供油条件下三种织构的润滑行为,获得了不同润滑状态下表面织构的摩擦系数。速度为0.1 m/s时,供油量对接触区油膜厚度的影响较小,不同润滑状态下织构表现出不同的润滑性能。速度为0.2 m/s时,供油层厚度对油膜厚度的影响较大,随着供油层厚度的增大,膜厚明显增加,摩擦系数在供油层厚度为200 nm时最小。结论接触副处于流体润滑状态时,织构表面不具有减摩效果。接触副处于边界润滑状态时,织构表面具有减摩效果,并且织构较密时,摩擦系数较小。接触副处于混合润滑状态时,织构过于稀疏或密集时均不具有减摩效果,但是合理分布的织构具有减摩效果。     

CP-Ti在含氟离子硝酸中电化学腐蚀行为

采用开路电位(OCP)、动电位极化曲线(PPC)、电化学阻抗谱(EIS) 3种电化学测试手段对工业纯钛(CP-Ti)在含氟离子硝酸溶液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明:随着硝酸溶液中氟离子浓度的增加,CP-Ti耐蚀性变差;影响CP-Ti耐蚀性转变的临界氟离子浓度为1. 25 mmol/L;氟离子与CP-Ti表面的氧化膜发生反应,致使均匀、致密的氧化膜溶解转变为多孔膜,降低了CP-Ti的耐蚀性。     

固液界面对流体动压润滑膜厚的影响

目的研究固液界面对流体动压润滑油膜厚度的影响。方法在面接触润滑油膜光学测量装置中,旋转的光学玻璃圆盘和静止的微型滑块平面构成面接触摩擦副。实验选取PAO6和80%甘油水溶液作为润滑剂,而滑块使用的表面材料为钢和二氧化硅两种。实验中分别利用同种润滑液体与不同滑块表面材料组合,以及不同润滑液体与同种滑块表面材料组合成不同界面组。针对不同界面组进行不同条件下的膜厚-速度关系曲线的测量。各界面的亲和性通过液体对固体的接触角评价。结果 PAO6/钢界面与PAO6/SiO_2界面产生的膜厚-速度曲线无明显差别,并与经典润滑理论计算值保持一致。而PAO6对钢表面和二氧化硅表面的接触角分别为17.5°和21.9°,两界面的亲和性差别不大。当界面组内各界面亲和性差别较大时,对应的膜厚表现出差别。亲和性较弱,或对应液体在固体的接触角较大时,膜厚相对较低。对于文中实验条件,界面效应随载荷的增加表现明显。初步分析表明,载荷的增加会加大摩擦副出口处油膜的剪切应变率,诱发滑移,从而使得界面效应明显。结论在流体动压薄膜润滑条件下,固液界面亲和性可以对膜厚产生明显的影响。     

静水压对X80表面铈转化膜腐蚀行为的影响

铈转化膜作为一种环境友好的转化膜,有利提高材料的耐腐蚀性能。采用电化学沉积方法在X80表面制备了铈转化膜,研究了其在0.1和20 MPa静水压3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为。通过高温高压在线电化学测试反应釜对开路电位、交流阻抗、线性极化电阻、极化曲线等进行测试,利用扫描电镜、能谱仪及接触角测试仪对腐蚀前后的表面形貌、元素及表面亲水性进行分析。结果表明,X80表面铈转化膜显著提高X80在浅海0.1 MPa静水压中的腐蚀电化学性质,但在深海20 MPa静水压中X80表面铈转化膜的开路电位、线性极化电阻、交流阻抗明显降低,且腐蚀电流密度明显增加;X80表面铈转化膜在深海20 MPa静水压中腐蚀后表面膜存在大量的裂纹,而在浅海0.1 MPa静水压中腐蚀后表面无明显缺陷;X80表面铈转化膜腐蚀前表面表现出亲水性,而腐蚀后表面接触角明显增大,表现为疏水性。     

无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。