炭黑及丙烯腈含量对丁腈橡胶磨损机理的影响

丁腈橡胶是一种重要的螺杆泵定子材料.以不同炭黑及丙烯腈含量的丁腈橡胶与45#钢组成的摩擦副为研究对象,采用MPV-600型环-块摩擦磨损试验机,在干摩擦和原油润滑条件下进行摩擦磨损试验,对丁腈橡胶磨损量及摩擦系数进行分析,初步探讨了其磨损机理.从试验结果可以看出,干摩擦条件下丁腈橡胶的磨损量随着载荷的增大而增大,炭黑和丙烯腈含量的增加使丁腈橡胶的耐磨性增强.原油介质下的磨损规律与干摩擦基本相同,丁腈橡胶磨损表面平整,磨损量很小,且原油介质的润滑和冷却作用使橡胶的摩擦系数降低.     

润滑条件对低速重载齿轮胶合损伤影响规律的试验研究

为了研究润滑条件对低速重载齿轮出现胶合损伤的影响规律,采用一对圆环试样滚滑的方式来模拟轮齿的啮合,在MJP-30A滚动磨损试验机上进行了18CrNiMo7-6渗碳钢齿轮材料在不同润滑条件下的胶合试验,分析了摩擦因数的变化规律和试验后试样的表面形貌.结果表明,干摩擦条件下,出现胶合损伤时的接触应力为1927 MPa,出现...     

20CrMnTi钢齿轮磨削表面的摩擦磨损试验研究

为了研究不同粗糙度表面、载荷与摩擦频率对20CrMnTi钢齿轮磨削表面的摩擦磨损性能影响规律和机理,分别在干接触状态与润滑接触状态下开展了往复滑动摩擦磨损试验。研究结果表明:摩擦系数随着接触表面粗糙度和载荷的增大而增大,但随着摩擦频率的增大而减小;磨损深度随着表面粗糙度、载荷和摩擦频率的增大而增大。因此,在干接触与润滑接触两种状态下,不同粗糙度表面、载荷与摩擦频率对摩擦学特性的影响机制均存在显著的差异。     

超音速微粒轰击40Cr钢的摩擦学性能

利用超音速微粒轰击技术(SSPB)对退火态40Cr钢进行表面处理。研究SSPB处理后材料在液体石蜡和含0.30%的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的液体石蜡润滑下的摩擦性能,并与未轰击处理样品和轰击后抛光样品在相同润滑条件下的摩擦性能进行比较;利用扫描电子显微镜观察了摩擦实验后的表面形貌。结果表明,在2种润滑条件下的3种样品中,轰击后抛光样品的摩擦性能最好,未轰击样品次之,轰击处理样品的摩擦性能最差;在相同载荷下,LP润滑时试样的磨损量大于含ZDDP的LP润滑时的磨损量;扫描电子显微镜的磨损形貌分析与磨损实验结果相吻合。     

热喷涂A1_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层滑动磨损特性研究

本文利用环块磨损试验机在不同载荷下对热喷涂Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层的滑动磨损特性进行了研究,结果表明热喷涂Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层干摩擦和水润滑时的磨损量均随载荷的增加而增大.利用扫描电镜观察了磨损表面形貌并用能谱分析了磨损表面成分,结果表明干摩擦情况下在低载和高载时其磨损机理有所不同:低载时主要为钢轮对涂层的涂抹及陶瓷涂层的剥落,高载时主要为陶瓷涂层的断裂剥落;水润滑情况下的磨损机理与低载干摩擦时相类似,主要为涂抹及剥落.     

热喷涂Al2O3—TiO2复合陶瓷涂层滑动磨损特性研究

本文利用环块磨损试验机在不同载荷下对热喷涂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２复合陶瓷涂层的滑动磨损特性进行了研究,结果表明热喷涂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２复合陶瓷涂层干摩擦和水润滑时的磨损量均随载荷的增加而增大。利用扫描电镜观察了磨损表面形貌并用能谱分析了磨损表面成分,结果表明干摩擦情况下在低载和高载时其磨损机理有所不同：低载时主要为钢轮对涂层的涂抹及陶瓷涂层的剥落,高载时主要为陶瓷涂层的断裂剥落;水润滑情况下的磨损     

发动机气门-门座副磨损量的理论分析

分析了冲击性交变载荷、高温、燃烧废气以及恶劣的润滑状况等工况对发动机气门-门座副磨损的影响,以2个相互配合的＂联接体＂模型计算发动机气门-门座副的磨损量,确定了磨损过程中两接触表面之间的压力分布、在气门-门座副使用期限内的极限线磨损量和气门、门座两摩擦表面上线磨损量的分布情况,可用于预测气门-门座副使用寿命。     

润滑和载荷状态对聚甲醛齿轮服役性能的影响

基于齿轮耐久性能试验台开展了一系列干接触/油润滑下POM(聚甲醛)-POM齿轮副承载能力试验,并测量了服役过程中的轮齿温度、磨损量、齿廓精度和齿面形貌.试验发现,POM齿轮失效形式与载荷和润滑方式有关.通过对齿面微观形貌和磨屑表征,确认干接触下POM齿轮主要磨损模式为黏着磨损与磨粒磨损,而油润滑下POM齿轮失效形式为接...     

一种新型摩擦材料在水润滑下的摩擦学性能研究

采用环块式摩擦磨损实验研究了一种新型摩擦材料在水润滑状态下不同载荷与转速对试样摩擦学性能的影响,并对比干摩擦条件下的摩擦学性能变化,借助磨损表面形貌观察分析其磨损机理。实验结果表明:水润滑条件下,摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着转速的提高先增加后减小;磨损率随着载荷与转速的提高都减小。相同载荷与转速下,干摩擦时磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主,而水润滑条件下水形成边界润滑,磨损机理以磨粒磨损和轻微的黏着磨损为主;水润滑条件下摩擦系数和磨损率均低于干摩擦,主要是由于水起到了润滑和冷却的作用,阻止了转移膜的形成,并在材料表面形成水膜起到了边界润滑的作用。     

双辉光离子渗铜对缸套-活塞环摩擦学性能的影响*

为研究铜元素对缸套-活塞环摩擦学性能的影响,通过双辉光离子渗透技术在缸套材料表面加工出不同厚度的渗铜改性层,使用RTEC多功能摩擦磨损试验机开展不同负载、不同润滑条件下的模拟试验,采集并分析试验过程中的摩擦因数以及试验后体积磨损量和磨损表面形貌,研究渗铜改性层对缸套材料摩擦学性能的影响规律及作用机制。结果表明：渗铜处理可有效降低缸套-活塞环摩擦副的摩擦因数,减少磨损量;高载荷和干摩擦条件下渗铜改性层的减摩抗磨作用效果尤为显著,最高可使摩擦因数分别降低13.15%和30.86%,磨损量分别降低30.70%和38.57%;渗铜后缸套-活塞环磨损表面形貌平整,摩擦表面形成了铜含量较高的润滑膜层,该表面膜起到了减摩、耐磨的作用。     

齿轮几何参数对齿轮传动弹流润滑性能的影响

本文采用热弹性流体动力润滑理论对渐开线直齿轮传动进行热弹流数值分析;计算分析了在给定传动比和中心距条件下,齿轮模数、齿数以及变位系数等几何参数对齿轮润滑性能的影响,获得了齿轮传动沿啮合线的中心油膜厚度、压力、温度以及轮齿表面摩擦系数等分布规律。     

渐开线直齿轮瞬态微观热弹流润滑分析

考虑了瞬态效应、轮齿表面油膜温度场和轮齿表面纵向粗糙度等因素,对渐开线直齿圆柱齿轮的弹流润滑问题进行研究。载荷由双齿或单齿承担,根据实际载荷谱简化的轮齿载荷曲线,利用压力求解的多重网格法和弹性变形求解的多重网格积分法以及温度求解的逐列扫描技术,得到渐开线直齿轮瞬态微观热弹流润滑问题的完全数值解,讨论了轮齿间油膜的厚度、压力、温度沿啮合线的变化规律。数值计算结果表明,齿轮表面纵向粗糙度对轮齿间油膜的压力、膜厚、温升都有较大影响。考虑轮齿表面粗糙度后,油膜压力和温升明显增大,并随压力的增加而影响越来越显著,粗糙峰使油膜压力分布和温度分布产生振荡,轮齿表面的粗糙峰对摩擦因数影响较小,摩擦因数和最高温升在节点两侧最大。     

旋转齿轮瞬时接触应力和温度的分析模拟

建立了高速齿轮传动轮齿瞬时接触温度的分析方法和模型;采用赫兹接触理论和有限元接触分析方法分析了标准渐开线齿廓和齿顶修形齿廓的齿面接触压力;研究了啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因数以及摩擦热流密度的计算方法;建立了轮齿本体温度的有限元温度分析模型;计算了轮齿接触面的瞬时温升;分析了标准和齿顶修形渐开线齿轮的轮齿本体温度和瞬时接触温度及相关因素对它们的影响。     

Modeling and Analysis of High-Load and High-Speed Involute Spur Gear Systems in Adverse Lubrication

This article presents a mathematical model for the meshing of involute spur gears in mixed lubrication. The model is formulated by integrating a gear meshing model with a thermal tribofilm mixed lubrication model. The resulting model can produce a number of important meshing variables from which the gear meshing performance and the tooth surface damage may be assessed. The model is used to analyze the performance of a high-load and high-speed gear system under various degrees of mixed lubrication. The results show a stronger desire to use low-module and high-pressure-angle gears than that suggested in earlier studies under good lubrication conditions. The results also show the high importance of enhanced heat transfer design of the system to prevent or reduce the possibility of the gear system migrating into temperature-induced unfavorable lubrication conditions. Although the model is developed for spur gears and results are obtained around a nominal system, the relations of the gear meshing tribology to the meshing loss and tooth surface damage behind these results should be fundamentally the same as those in other high-load and high-speed gear systems of different sizes and types. Therefore, the results and analysis may serve as qualitative guidance for the design considerations of high-performance gear systems in general.     

渐开线齿轮传动供油能力的研究

为了实现完全弹流润滑,基于载荷条件与速度条件,提出了渐开线齿轮啮合传动的供油能力表达式,并分析了齿数、模数等参数对供油能力的影响。指出了大功率传动或高速传动润滑设计时,应重点关注的啮合位置和提高供油能力的具体措施。该研究为齿轮啮合传动的润滑设计提供了重要的参考。     

半金属基粉末摩擦片摩擦磨损性能研究

在不同工况下研究半金属基粉末摩擦片与淬火45#钢配副时,载荷和转速对其摩擦磨损性能的影响,并分析其磨损机制。结果表明,在油润滑和水润滑下,半金属基摩擦片高速下的磨损量要明显低于低速下的磨损量,而干摩擦下其高载高速下的磨损要高于高载低速时的磨损量。油润滑下随载荷的增大,半金属基摩擦片的摩擦因数逐渐升高;水润滑下随载荷的增大,高速时摩擦因数先增大后减小,低速时则逐渐降低;干摩擦下随载荷的增大,高速时摩擦因数呈现出先升高后降低再升高的趋势,低速时则先升高后降低。干摩擦时摩擦面十分粗糙,有比较明显的沟状磨痕和硬质颗粒脱落后残留的凹坑;而水润滑和油润滑时摩擦面较为光滑。     

齿廓修形对齿面接触力影响的研究

简要介绍了齿廓修形的原理,给出了线性修形和二次曲线修形的表达式,利用齿轮分析软件建立了渐开线圆柱直齿轮的有限元接触分析模型,分析了修形前后齿间载荷分配及接触线上载荷分布情况,同时比较了不同修形量对修形后齿轮接触力分布的影响状况。本文能够为齿轮修形设计提供一定的理论依据。     

Investigation of the Thermal Behaviour of Non‐metallic Curved‐Face‐Width Spur Gears

This paper describes a curved‐face‐width spur gear, specially designed for manufacture from non‐metallic materials. The benefits of this gear are the higher contact ratio, bending and Hertzian contact resistance, and greater tooth stiffness compared to standard spur gears. A modified geometry is proposed for the gear tooth, the height of which varies along the gear face width. Due to the reduction in tooth height, in sections away from the gear centre, lower sliding friction is expected, with consequences for the gear's thermal behaviour. The complex gear geometry makes the design of a die difficult; therefore the gears were cut on a milling machine, using a special kinematic generation process and related equipment. The tooth flank profile, an involute or near involute in sections away from the gear half‐width plane, as well as the flank surface quality determined by the single‐cutter tool used for gear manufacture, influence the meshing condition, and can be detrimental to the thermal behaviour of the gear. Experimental tests were carried out to examine the influence of load and speed on the temperature of the curved‐face‐width spur gears with modified geometry. The measured temperature of the non‐standard gear is further compared with the predicted temperature of plastic standard spur gears of the same specification.     

基于RBF神经网络模型的司太立合金磨损量预测

司太立(Stellite)合金是一种能耐各种类型磨损、腐蚀以及高温氧化的硬质合金.为研究其磨损性能,以Stellite6为例,在自行设计的摩擦磨损机上进行室温干摩擦和润滑条件下的磨损实验.以实验数据为基础,建立该合金磨损量的RBF神经网络预测模型.结果表明:RBF神经网络预测模型具有较好的收敛效果和预测精度,具有良好的应用前景.