SF-1材料水润滑艉轴承摩擦性能研究

针对传统船舶艉轴承的应用现状与不足,在SSB-100型船舶艉轴试验机上对SF-1高分子石墨轴承进行水润滑条件下的摩擦性能试验,分析了载荷、线速度和润滑水温变化对摩擦系数的影响规律以及摩擦磨损性能。结果表明,SF-1材料具有优良的自润滑性能,摩擦系数低,承载压力高以及耐磨性好,在船舶行业具有广阔的应用前景。     

基于乳化液的ZCuPb20Sn5和ZL108摩擦磨损特性研究

为了考察ZCuPb20Sn5和ZL108在乳化液润滑条件下的摩擦磨损性能,在MMW-1摩擦磨损试验机上对两种材料进行了销盘摩擦副和止推圈摩擦副的试验研究,得出了在不同载荷和转速下,两种材料的磨损量、磨损率、摩擦力及摩擦系数等实验结果,采用MATLAB三次样条拟合工具分别得出了摩擦系数和磨损率与载荷和速度之间的关系曲线,用扫描电子显微镜对摩擦面进行了观察分析。结果表明,ZCuPb20Sn5比ZL108更适合于乳化液润滑条件下使用。     

新型水润滑轴承材料的摩擦学性能研究

针对目前有较好应用前景的新型水润滑轴承材料,利用环-块摩擦磨损试验机试验研究了赛龙、飞龙、超高分子量聚乙烯在淡水介质和人工海水介质中的滑动摩擦磨损性能,结合扫描电子显微、白光共焦三维形貌仪等检测手段,探讨材料的摩擦磨损机理。结果显示:在两种试验介质中,赛龙/GCr15摩擦副的摩擦系数最高,超高分子量聚乙烯/GCr15摩擦副的摩擦系数最小;超高分子量聚乙烯的磨损体积最小,飞龙最大,赛龙居中。磨损机制主要为磨粒磨损。在海水介质中,飞龙材料表面粘附有大量结晶盐颗粒,在摩擦磨损过程中有增加磨损的作用。     

水润滑低摩擦系数陶瓷涂层摩擦副的研究

主要针对水润滑条件下低摩擦系数摩擦副--包括主动副和从动配副的材料和性能进行设计研究.研究了3种复合陶瓷涂层制备的主动副与3种摩擦性能良好的整体材料组配进行摩擦性能试验.通过销-盘磨损试验,测定各组摩擦副的摩擦系数和磨损量;利用SEM等测试技术,观察和分析了磨痕的形貌,重点讨论了陶瓷涂层材料的组分设计及其显微结构,涂层与配副材料在水润滑条件下的摩擦学性能.结果显示:在水润滑下所设计的3种陶瓷涂层所组成的摩擦副具有较低的摩擦系数,能够耐海水侵蚀以及抗微生物附着,是一种海水中使用的理想摩擦组件.     

油环润滑轴颈轴承

油环是一种简单的、低成本的元件,它能为轴颈轴承提供主要的或辅助的润滑方法,但其运转限制却比一般的润滑方式严格得多。大部分滑动轴承的轴颈轴承是由某种系统为其提供充足的油量来润滑的。利用这些系统润滑的轴承被认为是“完全淹没”在油中。通常,加压系统工作良好。但是,如果泵或电机发生故障,或者滤清器堵塞,油的供给就能减少到使轴颈摩擦接触轴承表面。如果产生了大范围的磨损,就需要更换轴承。     

陶瓷／钢摩擦副中销的磨损特性

利用自制销－盘式滑动磨损实验装置，研究了ＰＳＺ、ＺＴＭ和莫来石陶瓷与钢构成摩擦副时，陶瓷销在干摩擦及水和油润滑介质条件下的磨损特性，分析了水及油作为润滑介质对陶瓷销磨损性能的影响．     

纳米羟基磷灰石复合陶瓷生物摩擦学行为研究

采用沉淀法合成了纳米羟基磷灰石（HA）粉体，无压烧结工艺制备了HA／PSZ陶瓷复合材料．利用材料试验分析系统（MTS）和纳米硬度分析测试系统（Triboindenter）测定了复合材料的宏观和微观力学性能，用销盘式摩擦磨损试验机考察了血浆润滑条件下复合材料的生物摩擦学性能，探讨了力学性能与摩擦学性能之间的关系．结果表明，无压烧结HA／PSZ复合陶瓷材料断裂韧性比纯HA陶瓷提高近2．7倍，弯曲强度提高近1倍．纳米硬度最高值为10．6GPa，纳米弹性模量为156．OGPa．血浆润滑条件下，HA／PSZ陶瓷和UHMWPE摩擦副的摩擦系数与HA的含量有关，UHMWPE的磨损率与HA／psz复合陶瓷摩擦副的硬度和断裂韧性存在反比关系．     

牙轮钻头滑动轴承材料磨损性能的正交试验

要保证牙轮钻头在高转速下的使用寿命，关键在于轴承，严重的粘着磨损即胶合，是牙轮钻头滑动轴承主要的失效形式，本文针对一系列可供选择的滑动轴承材料，以正交试验讨论了其相互配磨的摩擦系数与磨损量，为选择和配用滑动轴承材料提供了依据，试验分析知，经ＣＶＯ处理的硬质合金与硬质合金配磨时其摩擦系数较小，配磨副之间的磨损量最小，是理想的硬对硬滑动轴承材料，若为提高抗胶合性，则应选铅基巴氏合金等等。     

C/C复合材料的摩擦磨损行为研究

利用HIT-1型球盘式摩擦磨损试验台,以C/C复合材料与GCr15钢为配副进行摩擦磨损实验。研究了C/C复合材料的摩擦系数与时间、载荷和速度的关系,分析了工况环境对摩擦系数的影响,获得了磨损量与载荷和速度的相关关系。结果表明:C/C复合材料的摩擦系数在摩擦磨损初期减小,随后在较小区间内平稳波动;摩擦系数在不同载荷条件下随速度变化趋势不同,当载荷为8 N时摩擦特性随速度变化最稳定,速度为0.576 m/s时摩擦特性随载荷变化最稳定;不同试验环境中摩擦性能呈现规律不同;C/C复合材料摩擦磨损过程中磨损率随速度缓慢增大,随载荷缓慢增大。     

水轮发电机镶嵌固体润滑剂轴承的应用研究

根据固体润滑机理设计了水轮发电机镶嵌轴承用固体润滑剂配方，对不同冷却条件下的产品进行摩擦磨损性能试验、台架模拟试验，用扫描电镜(SEM)对摩擦表面形貌进行分析。试验结果表明：以聚四氟乙烯为主体的固体润滑剂在金属表面可形成润滑转移膜；在水轮发电机特殊工况下(高载荷、往复运动)，固体润滑剂中的填料(纤维)在摩擦过程中出现局部取向现象，增加承载能力；当树脂与填料用量相近时，复合材料成型冷却条件对摩擦系数、磨损量的影响不明显；在铜套中镶嵌固体润滑剂可明显降低铜套与钢之间的摩擦系数与磨损量。     

湿式多片离合器摩擦转矩衰减特性分析

为研究湿式多片离合器滑摩过程中摩擦转矩衰减现象,在SAE#2试验台制动工况下进行了不同摩擦副数离合器的摩擦转矩试验.针对于湿式多片离合器的摩擦转矩衰减现象,提出湿式多片离合器摩擦转矩衰减系数,以表征多摩擦副离合器实测摩擦转矩相对于计算摩擦转矩的减小程度.根据两副和六副摩擦转矩试验拟合得到受相对转速和平均面压影响的两副-六副摩擦转矩衰减系数,并分析相对转速和平均面压对摩擦转矩衰减值和摩擦转矩衰减系数的影响.研究表明:摩擦转矩衰减系数受摩擦转矩衰减值和计算摩擦转矩的共同影响,在润滑流量充足的条件下,摩擦转矩衰减值随着相对转速的增大逐渐减小,随着平均面压的增大而增大;而摩擦因数随相对转速和平均面压的变化规律较为复杂,但总体上湿式多片离合器摩擦转矩衰减系数呈现随相对转速的增大逐渐减小,随平均面压的增大先增大后减小的趋势.     

转子系统混合支承结构分析

混合支承结构是指在转子系统的一个支承结构中同时并联或串联使用滚动轴承和滑动轴承。结合国内外现有的混合支承结构,对转子系统中混合支承的工作原理和工作特点进行了分析,并给出了混合支承的应用背景和设计准则,指出采用混合支承结构的转子系统能够满足大承载、高转速、启、制动频繁的工作条件,具有启动力矩小、承载能力大等独特的优点,可在单独使用滚动轴承或者滑动轴承时,转子支承的可靠性和工作性能无法得到保障的条件下,使转子系统具有良好的工作性能和更长的使用寿命。     

缓冲型拉索减震支座拟静力试验及减震效果分析

为了能够更有效地解决桥梁在地震中的力与位移平衡的问题,结合拉索减震支座的构造特点,提出了缓冲型拉索减震支座的构想,介绍了其工作原理以及实现方式,对常规拉索减震支座及缓冲型拉索减震支座进行拟静力试验,并将试验结果进行对比研究. 在试验结果的基础上提出了缓冲型拉索减震支座的数值模拟方法,并验证了所提方法的正确性. 最后,针对一座实际的连续梁桥,选用3条近场脉冲型地震波,分析采用拉索减震支座以及缓冲型拉索减震支座下的支座减震效果. 结果表明:相比于拉索减震支座,采用缓冲型拉索减震支座可以使结构的峰值支座位移、墩底最大弯度以及残余位移均有不同程度的降低,具有更好的限位能力和自复位能力.     

Friction properties of OTS SAMs and silicon surface under water lubrication

The friction and wear properties of silicon surface covered with octadecyltrichlorosilane (OTS) self-assembled monolayers (SAMs) were investigated by a UMT-2 microtribometer with and without water as lubricant, and then compared with that of bare silicon surface. Dry friction measurement results show that OTS SAMs have a very low friction coefficient compared to bare silicon surface under lower sliding velocity and normal contact load. However, heavy wear occurs on OTS SAMs under higher contact stress and sliding velocity. Under water lubrication, OTS SAMs can prevent wear obviously and meanwhile present low coefficient of friction even under high velocities. The improved frictional and anti-wear property on OTS SAMs surface is attributed to the hydrophobic property of OTS and hydrodynamic effect of water. Furthermore, a wear critical phase diagram for OTS SAMs with and without water was proposed, which indicates that OTS SAMs working under water lubrication owns a wider range of available load and velocity to reduce friction and prevent wear. Funded by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 50575123, 50275071, 50545035) and National Basic Research Program of China (“973” Program) (No. 2003CB716205)     

JFHX.2箱式粉化率测定仪回转箱轴扭矩分析

本文对JFHX2箱式粉化率测定仪回转箱轴按稳定运转时、启动时两部分分析计算其扭矩,作为传动半轴设计依据,并导出物料在箱内滑动临界角β.通过大量生产试验测定,实际结果与理论计算基本相符.     

Dynamic Test of Hydro Mechanical Composite Transmission for Cotton Picker

With a transmission system suitable for a medium or large self-propelled cotton picker as the object of the study, the following work focuses on the influence law of an independently designed hydro-mechanical continuously variable transmission(HMCVT) in the process of changing sections. An HMCVT simulation model was established using the multibody dynamics Simulation X software. The accuracy of the simulation model was verified by comparing the numerical values of the output speed of the HMCVT with model predictions. The HMCVT test bench was built independently using a John Deere 4045HYC11 diesel engine as power input. The engine speed, load torque, oil pressure, and flow of speed regulating valve were considered the influencing factors. The sliding friction power was the response index for the segment change process test. We analysed the reasons for the decrease in output speed during the shifting process, and proposed to effectively reduce the stable speed difference before and after the output shaft shifting by shifting the stage ahead (with displacement ratio of –0.96). This study provides a reference value for the smoothness of the HMCVT of the self-propelled cotton picker, and is relevant in promoting the use of the cotton picker.     

土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的研制与验证

真三轴仪是研究复杂应力状态下土体力学特性的理想仪器,但如何保持加载结构与土体之间无摩擦力且三个方向无干扰加载是真三轴仪研制的技术瓶颈。针对“刚柔复合型”真三轴仪中刚性加载板与试样之间的双向摩擦力问题,基于土体与加载板之间的接触由“整体接触变为分散式接触、滑动摩擦变为滚动摩擦”的减摩新方法,研制了土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板。详细介绍了该装置的结构原理和细部构造,通过大型直剪试验和数值计算论证了分散式接触代替整体式接触、滑动摩擦变为滚动摩擦的减摩措施效果。结果表明,1）试样与加载板之间的摩擦系数低至0.023,与传统减摩方法相比,摩擦系数可降低90%以上。2）与整体式接触相比,分散式接触可使试样3个方向的应力和变形更为均匀,并较大程度地降低试样与加载板之间的摩擦力。3）采用分散式滑块相互搭接并预留间隙方法满足随试样同步变形,实现了大变形条件下（竖向最大变形量90 mm,应变达15%）真三轴试验的三向无干扰独立加载。土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的成功研制,有效消除了试样与加载板之间的界面摩阻力,使试样在接触面切线方向上可以自由双向变形,又实现大变形条件下三向加载互不干扰,破解了真三轴仪研制中的关键技术难题。     

Effect of Tension on Friction Coefficient Between Lining and Wire Rope with Low Speed Sliding

In order to obtain the exact friction coefficient between lining and wire rope, the tension of wire rope is studied as a factor which affects this coefficient. A mechanical model of a wire rope subjected to axial load was established to determine the torque of the wire rope. The contact motion between lining and wire rope was regarded as a screw rotation and the axial force of the lining resulting from the torque of the wire rope was analyzed. Theoretical formulas relating tension of the wire rope and the friction coefficient was obtained. Experiments between lining and wire rope with low sliding speed were carried out with friction tester made by us. Experimental results show that increment of the friction coefficient is proportional to that of the tension of the wire rope with a low sliding speed. The experimental results agree with the theoretical calculation; the errors are less than 6%, which oroves the validity of the theoretical model.     

面向典型换挡工况重构的参数化试验载荷模型

为解决非平稳随机循环载荷条件下传动试验台架载荷表达问题,提出一种面向典型换挡工况重构的参数化试验载荷模型. 以装载机典型换挡工况变速器传动轴为研究对象,基于小波变换级数分解的方法将其所受非平稳随机载荷数据分解为非平稳的确定性分量（趋势项）与平稳的随机性分量（随机项）;对具有非平稳随机特性的趋势项采用均方根值加权分段函数拟合实现参数化表达,对具有平稳随机特性的随机项在Parseval定理基础上建立随机谐和函数表达,并将两分量表达函数重构,实现参数化试验载荷模型的表达;用小样本装载机整机试验数据验证了面向典型换挡工况重构的参数化试验载荷模型的有效性、非平稳随机特性和非平稳随机相关性,模型可作为装载机典型换挡工况变速器传动轴台架试验的载荷表达. 研究结果对非平稳随机循环载荷条件下试验台架载荷重构具有工程化价值.     

石棉摩阻材料摩擦性能测试及热影响规律

本文模拟石棉摩擦材料的实际工作情况,测试分析了摩擦材料的摩擦系数随摩擦温度变化的规律。同时指出了按部标准测试摩擦性能的方法的片面性。