齿轮表面摩擦学设计与表面织构化研究进展

我国国防事业的飞速发展对航空高速齿轮提出了更高要求,而有关齿轮副表面摩擦学设计仍是薄弱环节。表面织构技术已成为摩擦学领域的研究热点,在减摩抗磨、减振、抗粘附和抗蠕爬等多个领域展示出良好的应用潜力。有关齿面织构化设计研究尚处于起步阶段,还远未能形成规范成熟的设计理念和方法。对当前在齿轮表面摩擦学设计及表面织构化方面的研究工作进行全面综述。首先从齿轮表面摩擦学设计基本要求展开介绍,指出表面粗糙度和表面纹理是齿轮副表面摩擦学设计的关键,而大量研究已经证实,不管是滚动还是滑动摩擦,并非表面越光滑摩擦学性能越优异,在齿轮副表面织构化设计方面的研究工作已经展开。随后对现有齿轮副表面织构化的研究工作进行梳理,总结齿面织构化处理后带来的性能增益,主要包括减摩抗磨效应、表面强化效应、减振和降温效应。接着,介绍齿轮弹流润滑数值计算方面的研究进展,总结在表面纹理、表面织构对齿轮副的弹流润滑特性影响机制方面的研究。随后,对齿轮副表面织构加工技术进行对比分析,主要包括织构激光刻蚀、织构掩膜电解和织构微磨料射流等特种加工技术的优劣。对现有研究不足和潜在研究方向进行展望,从织构设计和加工等方面对齿轮表面织构化设计提供指导,研究结果可为未来航空高速齿轮副表面织构化设计提供科学指导和数据支撑,填补该领域研究空白并扩大表面织构应用领域。

旋翼轴用Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE复合镀层的制备与摩擦学性能

针对国内航空传动系统翻修间隔时间短的不足,以硬质颗粒Al_(2)O_(3)和润滑材料PTFE作为微粒,采用电刷镀技术在旋翼轴常用过渡层金属材料T2紫铜片表面,制备Ni−Al_(2)O_(3),Ni−PTFE,Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE复合镀层,采用扫描电镜、显微硬度仪表征分析镀层微观形貌、元素含量分布及硬度;采用自制的销盘式摩擦磨损试验机对镀层试样进行摩擦磨损试验,探究镀层摩擦学性能及其磨损机理。结果表明:随Al_(2)O_(3)颗粒含量的提高,Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE复合镀层表面微晶单元尺寸减小,硬度提高,Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE(3∶1)显微硬度最大为236 HV,相比于Ni−PTFE复合镀层提升约66%;Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE复合镀层结合了Al_(2)O_(3)和PTFE两者的优势,在具有减摩的同时,还具有良好的耐磨性能,Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE(1∶1)复合镀层的减摩性能最优,相比于Ni−Al_(2)O_(3)其摩擦系数降低约52%;Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE(3∶1)复合镀层的耐磨性能最优,相比于Ni−PTFE其磨损率降低约85%;Ni−Al_(2)O_(3)−PTFE复合镀层的磨损形式主要是机械磨损,存在轻微的氧化磨损和黏着磨损,复合镀层表面微凸体的塑性变形可为摩擦表面提供润滑膜,其中PTFE是自润滑颗粒,Al_(2)O_(3)颗粒起到支撑与强化的作用,保护镀层免受磨损。

非等温粗糙表面液滴撞击特性试验与仿真研究

非等温固体表面液滴碰撞现象广泛存在于航空航天领域机械零部件中,液滴碰撞动力学行为的研究对提升机械零部件传热换热以及润滑性能具有重要意义.为获得液滴在非等温粗糙表面的撞击特性,研究了硅油在金属表面撞击、铺展和回缩的动力学行为,并着重分析了硅油黏度、撞击速度、油滴初始直径、金属表面粗糙度及温度对硅油撞击特性的影响.结果表明,在等温表面,液滴最大铺展直径与撞击速度、基体表面温度及液滴初始直径正相关,与基体表面粗糙度、硅油黏度负相关;当表面粗糙度介于6.3~25μm时,其对液滴最大铺展直径影响较小;在非等温表面,液滴回缩过程中少量液体残留并形成尾迹,且残留尾迹随基体温度升高而愈发明显;随后数值模拟了硅油在非等温粗糙表面的碰撞过程,并揭示了基体温度和表面粗糙度的影响机制.本文中研究成果为理解非等温粗糙金属表面液滴的撞击行为提供了丰富的理论和试验依据.

不同密封副材料的表面织构设计及其润滑和密封特性

表面织构化是提升机械密封性能的有效途径,合适的密封副材料是保证机械密封长寿命、高可靠性运行的先决条件。为获得基于不同密封副材料的表面织构设计原则,选取硬质合金/碳石墨、硬质合金/碳化硅两类密封副材料,在硬质合金密封环端面加工不同参数的直线型、V型槽表面织构,研究其润滑和密封特性。结果表明,对于硬质合金/碳石墨密封副,在密封端面加工面积率为4%、(θ,β)参数为(-30°, 60°)的V型沟槽织构具有较优的减摩和抑制泄漏效果;对于硬质合金/碳化硅密封副,织构化密封端面能显著降低摩擦因数和启动力矩、促进密封端面热量排散、且不会增加泄漏,面积率为6%直槽型织构效果最优。进一步揭示了织构类型和排布形式对润滑和密封性能的作用机理,为不同工况下密封副端面织构化设计提供了参考。

液体空间润滑剂蠕爬流失机理及对策研究进展

润滑失效已逐渐成为限制空间机械系统寿命的主要因素之一。综述了空间润滑方法,分析了空间液体润滑的利弊以及蠕爬流失产生的机理。讨论了抑制润滑剂蠕爬的方式,展望了表面织构技术在控制液体空间润滑剂蠕爬流失研究中的应用前景。

我国上市公司股价收益率的影响因素分析

文章从上市公司财务状况出发,应用因子分析、回归分析等统计方法,寻找显著影响股价收益的财务指标。实证说明盈利能力是上市公司财务信息综合评价的核心,每股收益和净资产收益率是对股价收益率影响最为显著的财务指标。

“机械设计基础”课程教学内容和教学模式多元化探讨

"机械设计基础"是高等学校工科类专业一门重要的专业基础课,课程注重多学科基础理论和实践知识的综合运用。近年来国家相关战略纲领的实施对机械专业人才培养提出了更高的要求,"机械设计基础"课程传统的教学方法正面临诸多问题。本文以培养学生的工程观念和创新设计意识为出发点,从教学内容和教学模式多元化两方面展开简要探讨,激发学生的学习兴趣,培养创新意识,提高课程的教学质量。

织构化机械密封的润滑与泄漏特性协调优化研究进展

针对机械密封的润滑和泄漏特性,研究发现,同时改善两特性的表面织构往往伴有较复杂的设计准则,而形式相对简单的织构设计在改善润滑性能的同时,往往导致泄漏增加。对互相矛盾的多个性能指标进行协调优化是表面织构技术在机械密封领域面临的挑战。优化算法是一种客观获得问题最优解的有效手段。鉴于此,介绍了基于单目标优化算法的表面织构形状优化研究现状,总结了基于多目标优化算法的机械密封润滑特性和泄漏特性协调优化研究的主要进展,并聚焦于同时以承载力和泄漏率为指标的螺旋槽参数和自由织构形状优化,最后分析了协调优化研究中存在的不足,并展望了其发展方向,以期进一步推进表面织构技术在密封领域的应用。

浅谈石化财务管理存在的问题及应对措施

石化企业单位财务管理是全部管理工作的一个重要部分，是单位工作良好秩序的保证。本文对当前石化企业经济管理上存在的问题与不足进行了分析，并对如何加强石化企业单位内部财务管理提出了建设性的措施。

石化企业单位成本核算之我见

成本核算在石化企业单位的财务管理中十分重要，要改革石化企业单位的财务管理体制，必须抓成本，树立成本核算意识，从而降低成本，提高石化企业单位资金的使用效益。

磨料射流加工技术的发展与研究现状

与其他加工技术相比,磨料射流因具有无热损伤、高柔性、材料适用性强等特点,一直是国内外学者研究的热点。近年来,磨料射流被广泛用在微切割、微流道制备、表面抛光等领域,其发展趋势已经由宏观尺度向微观尺度转变,由粗加工向精加工转变。从射流的本质或根源来看,传统技术主要分为(磨料)水射流、浆体射流和磨料气射流。首先对上述各射流技术的发展背景、工作原理进行了综述。此外,还介绍了最近出现的多相射流和高压浆体射流等新技术。面对复杂的应用需求,如何挑选出合适的射流技术是一个难题。鉴于此,对各磨料射流技术的射流速度、工作压力、射流束直径、侵蚀轮廓和加工机理进行了深入分析和比较。最后对各磨料射流技术在微流道制备和表面光整加工等领域的应用情况以及存在的问题进行了论述,并详述了多相射流和浆体射流在表面抛光方面的优缺点。结果表明,磨料气射流拥有低压高速的优点,可以快速地去除材料。磨料气射流的缺点是射流易发散,需要结合掩模制备微流道。目前,掩模磨料气射流能加工宽度低至10μm的微流道。浆体射流和磨料水射流的射流束直径已经可低至50μm,能直接在表面刻蚀出大于50μm的微流道。抛光应用中,浆体射流的材料去除率远低于磨料气射流,但表面粗糙度要好。考虑到两者的优点,多相射流试图在磨料气射流和浆体射流之间建立一个桥梁。同时,与浆体射流的W形侵蚀轮廓相比,多相射流的U形侵蚀轮廓更有利于表面抛光。

基于永磁环阵列的磁流体支撑及润滑特性研究

在本文中初步探讨了一种永磁环阵列的磁流体支撑及润滑特性,以期获得一种对固定目标区域精准支撑与润滑的方法,并实现低摩擦.以3D打印树脂材料为基底,在其表面嵌入正方形点阵排布的永磁环阵列,分别在各磁体表面注入特定体积的磁流体,使其在各永磁环表面形成封闭的液体结构.采用自行设计的支撑力测试系统及往复式摩擦磨损试验机分别对该液体结构支撑及润滑性能进行测试.结果表明:在磁场作用下的磁流体,除自身磁化和内聚产生液体支撑力外,被磁流体密封于其液体结构内的气体将进一步提升支撑能力;而对于该磁环阵列结构而言,被吸附于其表面的磁流体支撑能力随着磁铁间距的增加而减小,并逐渐趋于稳定,同时磁极排布方式对支撑力也会有所影响;当磁流体密封结构的支撑能力大于外载荷时,即摩擦对偶完全被磁流体支撑,此时可获得0.005的低摩擦系数.可见该磁流体液环密封结构所形成的液-气混合支撑力显著高于单一液体支撑,而磁环阵列结构可进一步提升总体支撑能力,当该支撑力高于负载时可避免摩擦副间的直接接触,在静止或低速状态下实现低摩擦.该研究结果对于解决精密低速滑动机构中常出现的“冷焊”及“爬行”现象具有一定应用价值.

离子液体基氧化石墨烯胶体分散稳定性研究

目的研究氧化石墨烯在离子液体中的分散稳定性及其影响因素,并验证其摩擦学性能。方法采用扩展的DLVO理论,分析计算了表面活性剂与离子液体烷基侧链长度对氧化石墨烯胶体稳定性的影响,并结合实验对理论分析结果进行评估与验证,同时采用摩擦磨损试验机对稳定的氧化石墨烯胶体的润滑性能进行测试。结果未经修饰的氧化石墨烯分散于离子液体中,总势能曲线始终为负值,颗粒间表现为吸引力,极不稳定。而对于经表面修饰的氧化石墨烯胶体而言,颗粒间的相互作用势能与表面活性剂和离子液体烷基侧链长度呈正相关。当选用的表面活性剂烷基侧链长度为9、离子液体侧链长度为6时,对应的势垒值最高,可达500kT,从而有望实现胶体的稳定分散。后续静置实验及紫外可见吸收光谱分析结果与理论分析结论保持一致。摩擦实验表明,相比于纯离子液体,稳定分散有氧化石墨烯的离子液体的润滑性能显著提升。结论采用扩展的DLVO理论可对氧化石墨烯在离子液体中的分散稳定性进行理论预判,氧化石墨烯颗粒表面吸附的活性剂及离子液体烷基侧链越长,氧化石墨烯胶体越稳定。

温度梯度下石墨烯薄片定向运动的分子动力学模拟

固体在具有温度梯度的表面会从高温区向低温区定向迁移。为解明这种热驱运动的机理及影响因素,采用分子动力学模拟方法研究不同温度梯度下石墨烯薄片在单层石墨烯表面上的定向运动,分析石墨烯薄片在运动过程中的速度、能量变化。研究观察到,在不同温度梯度下石墨烯薄片的定向运动,即从石墨烯表面的热端运动到冷端,温度梯度越高,石墨烯薄片的运动距离越远,运动速度越快,且石墨烯薄片的运动速度与当前接触表面的温度相关。最后,从功和自由能的角度对这种热驱运动的机理进行分析。研究发现,系统对石墨烯薄片做正功,并且随着温度梯度的增大,石墨烯薄片所受力做的功越大;石墨烯薄片在运动过程中自由能不断减小,且向着系统能量低的方向运动。

无斑肥螈的攀附能力和体表形貌

自然界中,无斑肥螈能够轻松攀附在各种不同类型的湿滑壁面上。研究无水、少水和多水3种潮湿条件下,无斑肥螈在3种表面的攀附能力。试验结果表明,无斑肥螈攀附角度在多种情况下可达到180°。为揭示其攀附机制,通过环境扫描电镜进一步观察了无斑肥螈的体表形貌,发现无斑肥螈的脚掌具备直径约为30~50μm的六边形结构,同时六边形细胞表面分布着聚集成簇的纳米柱;无斑肥螈腹部分布着密集的微凹坑结构。无斑肥螈体表微结构能够显著提高脚掌对基底的黏附力,尤其是在多水条件下的黏附能力。

表面润湿性及温度梯度对液滴蠕爬的影响

采用分子动力学模拟的方法,探究温度梯度驱动下水滴在不同润湿性表面的蠕爬运动特性。研究表明:水滴在不同温度梯度驱动下,均从高温区域向低温区域运动,且水滴的蠕爬速度随温度梯度的增大而增大;水滴在固体表面运动时,底部会形成一层密度比较大的吸附层,并且润湿性较大的表面上水滴的吸附层密度较大。在润湿性较大且温度梯度较高的表面上,水滴具有较高的初始蠕爬速度,同时受到较大的摩擦力。

新型高强度水泥电杆在10 kV线路中的应用

城镇配电线路和高压线路不断增多,为了确保架空线路和10 kV线路安全可靠,在安装搭架时,应高度重视应用新型高强度水泥电杆。此种新型电杆在使用过程中,可以稳定10 kV线路,并且无需定期检查就能够长时间确保线路的稳定性。此外,还可以防水、降低成本及保护线路,有效确保10 kV线路的安全性和稳定性,保证配电网和10 kV线路始终平稳供电。

Ni-P-SiC镀层及其摩擦磨损特性研究

为提高轴颈的耐磨性能和使用寿命,开展了金属材料的表面镀层及其摩擦学性能基础研究。通过电泳沉积与化学镀相结合的工艺方法制备了Ni-P-SiC复合镀层,SiC颗粒含量可达14.66%(质量分数)。对镀态和热处理后的复合镀层进行检测,并进行干摩擦和水润滑摩擦试验。结果表明,随着热处理温度的提高,复合镀层的硬度和干摩擦耐磨性先升高后降低,这与基质金属的重结晶有关。水润滑条件下镀态与热处理后的复合镀层均能达到低摩擦状态,摩擦系数最低可达0.015。