海水径向柱塞泵陶瓷摩擦副摩擦学性能研究

海水径向柱塞泵通过增加单转柱塞往复运动频率,减少了泄漏量,提高了泵的容积效率,适用于低转速场合。但低速下的泵内摩擦副尤其是微型面接触摩擦副很难形成流体动力润滑,这就对摩擦副材料性能提出了较高要求。选择几种陶瓷材料与17-4PH配对,通过海水环境中销盘摩擦实验,考察了材料的摩擦学性能。实验结果表明在不同载荷下,ZrO_2摩擦系数和磨损量均为最低,磨损后的表面粗糙度最低。ZrO_2与17-4PH配对更适合作为微型面接触摩擦副的材料。

基于海水介质的微型面接触摩擦副应力及摩擦学研究

为了研究微型面接触摩擦副在海水环境中的动力学和摩擦学性能,根据柱塞运动过程无刚性冲击和柔性冲击的准则,选取了B样条曲线、五次多项式曲线和正弦曲线作为研究对象,计算了微型面接触摩擦副接触应力以及摩擦应力;以动力学计算的结果对摩擦试验进行加载,筛选摩擦副材料。结果表明三种曲线组成的摩擦副接触应力最大值约为160 MPa,摩擦应力最大值均约为16 MPa,B样条曲线和正弦曲线综合力学性能优于五次多项式曲线。通过销盘摩擦试验考察了在初始接触应力约为160 MPa,滑动速度为0.5 m/s的工况下,纯PEEK、含有30%玻璃纤维的PEEK和分别含有10%石墨/碳纤维/PTFE的PEEK与17-4PH组成摩擦副的摩擦学性能。试验结果表明分别含有10%石墨/碳纤维/PTFE的PEEK与17-4PH摩擦副的摩擦因数和磨损量均最小,磨损机理为轻微的粘着磨损,可作为微型面接触摩擦副滚动体材料。

3D轴焊接构架式转向架重车过曲线轮轨横向力超标原因分析

根据转向架结构理论分析和动力学仿真计算,对3D轴焊接构架式转向架通过曲线时重车轮轨横向力偏大的原因进行分析。认为3D轴焊接构架式转向架的主、副摩擦面摩擦系数偏大,使重车通过曲线时斜楔处于卡死状态,轮对轴箱纵向呈刚性定位,从而导致重车过曲线时轮轨横向力偏大。提出只要将斜楔副摩擦面的摩擦系数减小至0.1左右,则在轮轨纵向蠕滑力的作用下,轴箱斜楔纵向就不会被卡死,而且轮对纵向定位刚度只由轴箱弹簧提供,可以有效地降低重车过曲线时的轮轨横向力。线路动力学试验证明理论分析和仿真计算的结果是正确的。