液压马达球铰副表面ZrO_(2)涂层的摩擦学性能

为探索表面ZrO_(2)涂层的球铰副在液压马达中的摩擦学规律,采用摩擦磨损试验机和白光干涉仪模拟ZrO_(2)涂层的球铰副在不同载荷和转速的工况下,球铰副在液压马达中的摩擦磨损变化情况。分别从摩擦因数、磨损体积和磨痕形貌分析其摩擦磨损规律,从中找到最优的工况去提高ZrO_(2)涂层的球铰副寿命和工作效率。通过开展控制变量试验发现:转速对ZrO_(2)涂层的球铰副摩擦学性能的影响远大于载荷,在100 N-100 r/min时摩擦因数最小为0.0596;磨损体积随载荷和转速的增大而逐渐增大,且在50 N-50 r/min时磨损体积最小为0.184 mm3。综合以上规律发现,载荷100 N和转速50 r/min工况下ZrO_(2)涂层的球铰副减摩抗磨效果最好,低转速能够有效延长液压马达的使用寿命和提高机械效率。

挖掘机工作装置关节摩擦副动态接触特性分析

挖掘机工作装置关节摩擦副直接关系到挖掘机的作业质量以及产品可靠性。针对挖掘机在使用过程中出现关节摩擦副耳板外翻以及端面磨损严重问题,建立工作装置动力学模型,并基于ADAMS进行了动力学仿真,得到工作装置3个主要承重关节载荷谱数据,同时加以应变片实验验证,确保动力学仿真结果的正确性。在此基础上,基于动力学仿真结果载荷谱数据,应用ANSYS对工作装置的动臂-底座关节进行动态接触特性仿真分析。结果表明:工作装置在挖掘过程启动和结束时候存在较大突变载荷,对耳板产生冲击;接触端面的峰值应力远低于材料许用应力,端面破坏主要是由疲劳破坏造成;接触磨损区域主要集中于一侧端面外边缘处,伴随着相互之间的黏附,端面的磨损由外向内将逐渐延伸。研究结果为挖掘机工作装置关节端面碰撞冲击、磨损分析以及关节接触优化提供依据。

滚动式人工膝关节设计

针对人工关节中超高分子量聚乙烯(UHMWPE)磨粒导致的骨吸收、骨溶解及由此引起的假体远期松动问题,提出一种滚动式膝关节假体设计。这种膝关节假体利用金属—陶瓷滚动摩擦副代替UHMWPE-金属滑动摩擦副,通过降低膝关节伸屈运动时的摩擦阻力和假体—骨界面间的应力,从而减少磨屑产生,降低假体远期松动的可能性。

某项目旋转水关节的研制

通过对某项目旋转水关节设计方法的介绍,论述了采用机械密封方式进行旋转水关节设计的基本方法和设计要点,对机械密封设计时需要特别注意的几个问题进行了说明,给出了工程实践案例,可以作为同行进行类似设计时参考。

转动副临界角分析及其在四连杆机构中的应用

滑动配合条件下,转动副(R副)通过接触面间的相对滑动提供一个转动自由度。由于接触面间的摩擦和间隙共同作用,R副会在一个小的摆角范围内发生自锁,这一摆角将在机构平衡时带来连杆长度误差和连杆偏角误差。本文指出了R副中临界角的存在,讨论了使得R副实现自锁的临界角范围,在考虑接触变形和不考虑接触变形2种条件下对临界角进行了计算,并以一平面四连杆机构作为应用算例,综合对比了铰链间隙、接触变形和摩擦因素对所在连杆机构输出精度的影响。算例结果表明,在一般的精度计算中铰链间隙及连杆弹性变形起主要影响作用,铰链本身的接触变形量可忽略。

车辆制动盘模态耦合系统不稳定性研究

车辆制动盘模态耦合系统不稳定会使车辆制动系统产生摩擦、振动、噪声等.基于分形接触刚度对车辆制动盘建立含有两自由度的典型模态耦合模型;研究结合面切向与法向的接触刚度比、摩擦因数以及两者间的耦合效应与不稳定性的关系;分析摩擦副位置倾斜角度比对系统不稳定性的影响.研究结果表明,面切向与法向的接触刚度比、摩擦因数及摩擦副位置倾斜角度比决定特征值实部和固有频率,共同影响模态耦合系统稳定性.研究结果有助于深入研究车辆制动盘振动、噪声产生机理,也可为其设计与制造提供参考,具有一定理论及实践应用价值.

挖掘机铲斗关节端面摩擦副磨损性能分析与优化

针对当前挖掘机铲斗关节端面摩擦副间隙处磨损严重问题,探讨铲斗关节端面摩擦副间隙处磨损变化过程。建立挖掘机工作装置铲斗关节主销有限元模型,利用表面形貌重构模拟仿真技术对端面摩擦副间隙处在偏载工况下进行磨损分析,通过在摩擦磨损试验机上对关节间隙处耐磨垫片在不同外界物理条件下进行磨损实验验证。结果表明:端面接触应力大的区域磨损越严重,且磨损区域为环形区域;关节间隙过小或过大均会对磨损产生重要影响。在此分析基础上提出优化改进方案,为日后改善铲斗关节端面摩擦副整体性能提供理论参考。