3D打印铸造铝合金表面楔形织构的摩擦性能

实验对活塞-缸套使用较多材料铸造铝合金(AlSi10Mg)进行3D打印,研究其摩擦磨损性能。在内燃机实际运行条件下活塞裙部通常会发生严重的摩擦和磨损。表面织构已成为现代减摩抗磨的有效方式之一,并成功应用于许多领域。利用3D打印技术加工出两种不同面积占有率楔形凹坑表面试样与光滑表面试样。在立式万能摩擦磨损试验机上进行销-盘回转实验,采用三维形貌仪、同轴显微镜以及扫描电子显微镜观察试样工作表面的磨损形貌。通过Fluent流体分析软件模拟仿真润滑油内部压力,并对仿真结果进行验证。研究结果表明,与光滑无织构试样对比,楔形织构试样对提升活塞裙部摩擦学性能起着积极的作用,且当织构面积占有率为7.01%时对减少摩擦系数降低磨损质量的效果更加显著,提升了活塞裙部的摩擦学性能。

楔形三角微织构在三角导轨上的应用

钢材是机床导轨中广泛使用的材料之一,具有刚度大、成本低、承载大的特点,同时也有摩擦系数大,易磨损的缺点,长期磨损后,容易造成机床的使用寿命降低;。空化理论认为,当流体进入微织构区域后,因为间隙增加,流体的运动速度急剧增加,引起流体的内部出现负压,当压力低于流体的饱和气压时,为了抵消负压,流体产生蒸汽空泡;流体流出微织构区域后,间隙变小,流体的压力增加,气泡消失,气压再次的到平衡,该过程产生净增压;。导轨是机床最主要的部件,是机床运动精度的基础,导轨的磨损会影响加工的质量;。机床三角导轨的结构简单,其三角导轨的顶角越小,其磨损度就越大,机床三角导轨的使用寿命就会降低,通过在机床三角导轨的表面设计楔形三角微织构,并通过fluent仿真分析发现,楔形三角微织构能够降低机床三角导轨表面的摩擦磨损。

新型动静压转台性能分析及参数优化

以一种新型动静压转台为研究对象,通过理论和实验的方法分析了转台承载特性,并提出了以动压承载能力为目标的螺旋楔形织构几何参数优化设计方案.首先建立摩擦副物理模型并数值求解控制方程,计算液膜压力分布和部分润滑性能,并通过试验验证仿真结果.以动压承载力作为目标函数,通过分析楔形织构几何参数对目标函数的影响,以螺旋角、楔深和楔数为设计变量建立优化模型.为寻求设计变量的最优组合,使用布谷鸟搜索算法进行全局寻优并总结不同工况下的最优解规律.与原始几何参数下的转台对比,优化后的转台动力学性能得到了一定的改善,印证了文中优化方案的应用价值.