试验机转轴微动损伤机制分析

转轴是试验机的重要传动部件,由于扭转载荷和垂向载荷的作用,转动轴在其与轴承内圈过盈配合面处会出现微动损伤。利用扫描电镜、EDX等微观分析手段对失效转动轴损伤部位进行分析,通过分析,得出转动轴的微动损伤机制为:转动轴表面的微动磨损主要以磨粒磨损和黏着磨损为主,在损伤部位萌生的微动疲劳裂纹具有多源性,且扩展角度较小,损伤部位剖面的塑性变形层沿转动轴轴线分布不均,且转动轴左端的塑性变形层比右端厚。     

智能化接触疲劳磨损试验机的研制

利用现代计算机技术和传感器技术研制接触疲劳磨损试验机，可用于模拟和测试滚动轴承的接触疲劳磨损性能。该试验机在无人操作的情况下可连续检测、计算并存储试验过程中的载荷、摩擦系数、线速度、摩擦力矩、加速度和温度等参数，实现接触疲劳试验机的智能化测控。     

机电液一体化磨损试验机的研制

滚动轴承磨损试验机的精度、性能特点对有效开展滚动轴承试验,准确进行轴承质量评估等有着重要的现实意义.针对目前多数的滚动轴承磨损试验机功能单一、试验参数调整范围较小、控制精度低的情况,从机电液一体化的角度出发,采用机电液一体化技术设计,以Labview为平台研制了滚动轴承磨损试验机并开发测控软件,实现了对滚动轴承磨损试验机的转速、压力的闭环智能精确控制和实时参数显示,为滚动轴承磨损试验的高效开展提供了基础.     

高强度铸造铝合金微动疲劳特性研究

用ANSYS对高强度铸造铝合金的微动疲劳特性进行仿真模拟,得到接触面上的应力、应变分布规律;基于SWT临界面法预测微动裂纹的萌生位置,用实验值拟合得到微动疲劳寿命预测参数并用临界面法预测微动疲劳寿命。结果表明：在法向夹紧力不变时,微动疲劳寿命会随着轴向力的增大而减小,且轴向力存在一个临界值,超过这个临界值,构件寿命会急剧下降。在HYS 100型微动疲劳试验机上对高强度铸造铝合金的微动裂纹萌生位置及寿命进行实验验证。结果表明,SWT临界面法预测裂纹萌生位置与试件实际断裂位置一致,预测寿命与实际寿命在误差允许范围内。     

磨损间隙调整式环块摩擦试验机的研制

为了优选橡胶材料和掌握其摩擦磨损机制,以提高橡胶衬套材料的耐磨性和液体介质输送设备的使用寿命,研制一台磨损间隙调整式环块摩擦试验机。该试验机可通过加载机构可实现对橡胶试块的垂直加载或橡胶试块与摩擦环之间的间隙调整,并可实现干摩擦和含固体颗粒黏稠液体介质润滑下金属摩擦环与橡胶之间的摩擦磨损试验。利用该试验机对丁腈橡胶在不同磨损间隙下的摩擦磨损性能进行测试。试验结果表明,该试验机在过盈配合及不同磨损间隙下均具有较高的试验精度。     

TC4合金微动疲劳损伤研究

研究了TC4合金在柱面-平面接触务件下的微动疲劳行为，分析了其微动疲劳损伤机制。结果表明：在试验务件下，微动区边缘的损伤特征以粘着磨损为主，而微动区中部则以磨粒磨损和接触疲劳为主。疲劳裂纹易于在微动区．特别是在蚀坑处萌生和扩展。促使微动疲劳裂纹萌生的因素：一是法向应力和切向摩擦力引起的材料表层塑性变形，二是微动磨损破坏了材料的表面完整性，造成了缺口应力集中效应。     

基于有限元法的试验机转轴动力学分析

试验机转轴的动态特性极大地影响了试验机的动力学性能和工作精度,论文利用有限元方法(FEM)对试验机转轴进行了模态分析和谐响应分析,利用模态分析得出转轴的各阶模态及其固有频率,利用谐响应分析得出对转轴振动影响最大的模态。模态分析结果说明固有频率的大小与模态发生的部位有关,同一部位发生的模态固有频率接近;谐响应分析结果说明转轴左端前后方向和竖直方向的弯曲振动模态比较容易引起转轴的共振。分析结果为转轴结构的进一步优化提供了理论参考。     

MMS-1G试验机软件的开发及应用

基于研制的MMS-1G高速高温摩擦磨损试验机,开发了实时数据采集和处理软件系统,使试验数据更加精确、可靠,为科学研究提供了正确的实验依据。     

疲劳载荷周次对铁路车轴微动损伤的影响

对比例车轴进行了微动疲劳试验,试验后对车轴轮座微动损伤进行了观察,并测量了车轴和车轮的微动磨损轮廓.此后,在考虑微动磨损的情况下,仿真研究了疲劳载荷周次对铁路车轴微动疲劳的影响.研究发现:车轴微动损伤区宽度几乎不受疲劳载荷周次的影响,而轮座边缘微动损伤随载荷周次增加而增加.低载荷周次和高载荷周次时,车轴微动区氧化物分别...     

石墨增强的聚酰亚胺复合材料摩擦学性能研究

利用SST-ST销/盘摩擦试验机,研究质量分数15%石墨增加的聚酰亚胺复合材料在68#液压油介质中的摩擦磨损行为。结果表明：聚酰亚胺复合材料摩擦因数随摩擦时间的增加有减小趋势;平均摩擦因数随PV值的增加而减小;磨损率随PV值的增大呈现先减小后增大的变化趋势;磨损机制在低PV值条件下主要为磨粒磨损和材料塑性变形,随PV值的增加,磨损机制逐渐转变为以黏着磨损为主。     

车轮全滑动轮轨摩擦温升三维有限元分析

基于有限元法和非稳态导热问题微分方程,建立轮轨摩擦温升三维数值分析模型.分析轮载、相对滑动速度和摩擦因数对轮轨接触区附近摩擦温度场的影响.模型中考虑了轮轨与环境间的对流换热和轮轨接触界面的相互导热过程.分析结果表明,轮载、相对滑动速度和摩擦因数对轮轨摩擦接触温升及其热影响层深度都有明显影响.轮重不仅影响轮轨表面最高摩擦温升,而且影响热影响区域的大小;相对滑动速度变大,热影响层深度和宽度分别变浅和变宽;摩擦因数越大,热影响区越大.     

轮轨接触应力数值计算方法

为了得到轮轨接触应力较精确的数值解,分别采用Hertz接触理论模型、传统有限元模型及改进有限元模型求解轮轨接触应力,并从计算精度和计算时间方面对3种模型进行了比较.结果表明,有限元模型较Hertz接触理论模型更能反映轮轨接触的实际情况,改进的有限元模型在允许的计算精度范围内可以大大提高计算效率;轮轨最大接触应力发生在轮轨表面以下约2.5 mm的位置,呈弧形分布,并随轴重的增加而增大,高应力区宽度增大,离初始接触位置一定距离处的钢轨表面出现高应力区.     

斗轮堆取料机动态仿真分析

以斗轮堆取料机为研究对象,建立堆取料机虚拟样机模型,进行车轮组动态受力计算,分析油缸和拉杆在俯仰工况的动态变化。结果表明,采用动态仿真分析是一种有效方法,为斗轮堆取料机的整体设计和实验提供较重要的参考数据。     

驱动轴失效案例分析

采用化学、金相及扫描电镜(SEM)等方法对两根表面具有裂纹的驱动轴的裂纹产生的原因进行分析。结果表明:A驱动轴的裂纹属于淬火裂纹,是热处理过程中产生的;B驱动轴的裂纹是钢材本身的内部杂质所致。     

基于SIMPACK的扁疤车轮轮轨冲击力学特性分析

为研究高速列车车轮多处扁疤引起的动力学问题,建立了CRH2型动车组的车辆-轨道动力学模型及车轮扁疤模型。采用变轮径扁疤模拟法,分析单处和两处扁疤的车轮引起的轮轨冲击响应,确定车轮两处扁疤时的扁疤长度、车速及扁疤间夹角变化对轮轨冲击的影响,进而确定CRH2型动车组安全运行时车轮扁疤限值,为高速动车组列车的行车安全提供了依据。     

铁路轮轨润滑脂的研制

采用IR、XRD、SEM-EDS等手段,对常用铁路轮轨润滑脂进行剖析,得到润滑脂的基础油种类和添加剂组成。研制一种新型铁路轮轨润滑脂,并与常用铁路轮轨润滑脂的性能进行比较。结果表明:研制的润滑脂的最大无卡咬负荷为863 N,比常用铁路轮轨润滑脂的大一倍多,其摩擦因数为0.008～0.032,明显小于常用铁路轮轨润滑脂的0.039～0.051,但烧结负荷小于常用铁路轮轨润滑脂;研制的润滑脂具有更好的胶体稳定性和耐热性。     

高速齿轮轴失效原因分析

某减速器在正常运行6 000h时齿轮轴由微振磨蚀产生表面损伤,造成应力集中,产生疲劳裂纹而发生正断型单向扭弯疲劳断裂.研究其失效原因,在进行材料、断裂轴断口的细化分析和加工工艺过程检验后,提出具体改过措施:尽可能加大齿轮轴轴承段的圆角过渡;提高冷加工质量,增加贴合面积及表面光洁度,减小初始裂纹出现的可能性和改进热处理工艺,提高热处理质量.经过改进,取得了良好使用效果.     

基于钢轨应变轮轨垂直作用力连续测量方法

现有基于钢轨应变轮轨垂直力测量方法的响应范围小,测试点之间存在盲点,无法进行连续测量。文中仿真计算钢轨有限元模型在移动荷载作用下中性轴上节点应变响应。依据仿真结果将剪力法传感器布点间距扩大到了400mm,并结合剪力法与轨腰压缩法形成可以实现轮轨垂直力连续测量的方案。最后,通过室内实物加载试验得到了与仿真结果具有相同的变化规律,验证了连续测量方法的有效性。     

蜗杆轴轴承压盖螺栓失效原因分析

文中分析了铝电解用真空抬包蜗杆输入端轴承压盖螺栓失效的原因,并提出了解决方案。     

钢轨型面对重载轮轨匹配关系影响

基于静态接触和动力学分析,研究了两种钢轨型面与LM踏面匹配时的重载轮轨关系行为。结果表明:75kg/m钢轨与LM型面匹配时的最大正压力、剪应力和等效应力均大于60kg/m钢轨的匹配结果;75kg/m钢轨匹配时轮轨接触点较集中,存在两次明显的轮轨接触点跳跃现象;75kg/m钢轨型面与LM匹配时的轮轨横向力、脱轨系数和轮轨冲角均大于60kg/m钢轨匹配的结果,而轮重减载率和轮轨垂向力无明显变化。综合分析认为60kg/m钢轨型面与LM踏面轮轨匹配关系更佳,建议对重载75kg/m钢轨型面进一步优化设计以获得最佳的轮轨匹配关系。