滚柱直线导轨副磨损系数计算与试验研究

磨损系数是表征滚柱直线导轨副耐磨性的重要参数,然而目前关于滚柱直线导轨副磨损系数的计算方法和试验研究较为缺乏。基于Archard磨损理论,考虑滚柱直线导轨副滑块沿导轨往复运动的特点,引入了修正系数。结合滚柱与滚道间的接触载荷以及滑动速度,建立了新的滚柱直线导轨副磨损系数计算模型。搭建了滚柱直线导轨副加载运转试验系统,测量得到了两根滚柱直线导轨副的摩擦力变化曲线。试验结果表明,滚柱直线导轨副在磨损过程中的摩擦力呈现先快速下降,再缓慢下降,最后小幅度上升的趋势,测得两根样件的磨损系数分别为1.57×10^(-13)和1.16×10^(-13),均处于10^(-13)这一数量级,这一磨损系数可以用于滚柱直线导轨副磨损相关研究。

考虑动载荷与动态磨损系数的直齿轮传动系统动态磨损特性

为揭示齿轮传动系统齿面动态磨损特性,通过Weber–Banaschek公式计算获取啮合齿轮对的时变啮合刚度,基于此建立包含非线性齿侧间隙和内部误差激励的齿轮传动系统运动学方程,计算获得系统轮齿啮合时载荷沿啮合线的动态变化规律。根据齿面粗糙度和当前啮合点最小油膜厚度,建立齿面动态磨损系数的表达式。以轮齿的起始啮合点和最终啮合为区间,将渐开线齿廓进行离散化处理,建立离散化的齿面动态磨损模型并对其进行特定参数下的仿真计算。研究结果表明:由于动载荷、动态磨损系数和滑移速度等参数的影响,主从动齿轮齿面累积磨损量沿渐开线齿廓呈现非均匀分布,节点处最小,齿顶处最大;小齿轮的齿面磨损程度比大齿轮更严重;当传动比和模数变化时,齿面累积磨损量均存在变化趋势明显的敏感区域。

基于动态摩擦因数磨损系数的先进高强钢模具寿命研究

为更精确地计算先进高强钢冲压模具的磨损,预测模具的寿命,和揭示冲压过程中不断变化的节点压力及相对滑动速度对摩擦因数和磨损系数的影响,以不同的压力和速度为条件进行正交摩擦磨损实验,得到对应的摩擦因数和磨损系数。再以压力和速度为自变量,摩擦因数和磨损系数为因变量分别进行曲线拟合,提出基于动态的摩擦因数和磨损系数的计算模型。由于模具表面镀层硬度随镀层厚度变化而变化,通过实验和理论推导,建立变化的模具表面硬度与磨损系数的耦合模具表面磨损方程,并以动态变化的摩擦因数模型代替库伦摩擦模型进行冲压过程的数值模拟,以耦合的模具表面磨损方程进行磨损计算,将计算结果与模具磨损型面的扫描数据进行对比。结果表明,与传统恒定摩擦因数、磨损系数计算结果相比,运用该方法计算得到磨损结果的精确度提高了15.05%,采用该方法对某先进高强钢零件拉延模具进行了寿命预测,显示该模具在冲压大约5.9万件时,模具表面局部区域镀层磨损严重,需要修模。

机械密封磨损测试与磨损系数研究

本文对机械密封端面磨损量和磨损系数进行了研究。磨损实验中采用电阻磨损测试法。不拆卸密封环,使用磨损电阻片测试磨损量。利用简化的磨损准则关系式对磨损实验数据进行回归整理,根据计算结果对磨损系数与工况参数之间的关系进行了分析和探讨。

磨损系数的含义及合理确定

讨论了冲裁模刃口尺寸计算公式中磨损系数的含义，给出了其合理确定方法。

材料磨损系数的测定方法及试验

目的为弥补目前磨损系数值均为近似值而非真实值,提出一种能够获得摩擦副真实磨损系数的可靠方法.方法开展氮化硅圆柱销与块体的磨损试验,获得块体磨损深度及表面形貌;基于有限元数值仿真与Umeshmotion子程序相结合实现氮化硅摩擦副磨损过程仿真分析;通过试验磨损形貌及深度与仿真磨损形貌及深度的对比,确定氮化硅材料的真实磨损系数.结果通过以上方法确定在接触载荷为40 N,干摩擦条件下,氮化硅陶瓷材料的磨损系数为1.825×10-7 MPa-1,与磨损系数的估计值(1.15×10-8 MPa-1)相比,准确率提高了59%.结论有限元方法能够考虑摩擦副接触界面各点处的局部压力,重现磨损试验的真实过程,因此采用有限元数值仿真与磨损试验相结合的方法能够有效、可靠地获得材料的真实磨损系数.

小样本条件下BP网络对滑动轴承材料磨损系数的预测研究

利用具有高度非线性映射能力的 BP神经网络解决滑动轴承磨损预测的计算问题。在论述 BP算法及改进模型原理的基础上 ,利用它们对滑动轴承材料边界磨损系数的预测效果进行了比较 ,进而在小样本情况下通过 Baysian正规化 BP网络对滑动轴承材料边界磨损系数进行了预测 ,分析了影响预测效果的原因 ,在合理剔除奇异点后给出了对滑动轴承材料磨损预测的最佳 Baysian正规化 BP网络结构 ,为合理进行磨损试验提供了理论依据。对预测结果进行残差分析证明 ,该方法效果较为理想。

制定机械物资消耗定额应用有形磨损系数的探讨

一、问题的提出随着经济体制改革的不断深入,各种形式的经济承包制相继出现,企业内部也都把降低成本、提高经济效益作为中心目标。要讲究经济效益,就必须加强经济核算,而经济核算必须有借以衡量的经济尺度,这个尺度就是各类劳动、物资消耗定额。从成本的角度来说,职工的劳动工资和生产过程的物资消耗是成本的主要构成部分。因此。

风电变桨轴承待机工况滚道磨损系数的确定方法

为解决风电变桨轴承在机组待机时,受外界风载影响发生微动磨损形成伪布氏压痕的问题,以三排圆柱滚子轴承滚道为研究对象,采取仿真与试验相结合的方法,建立轴承滚子滚道的有限元模型。提出了基于Archard磨损模型与微动磨损试验结合的磨损系数确定方法,实现了对风电变桨轴承待机工况滚道磨损系数的修正,有助于延长变桨轴承的使用寿命。

工业机器人用RV减速器的齿廓动态磨损特性

针对工业机器人用精密RV减速器齿廓动态磨损难以准确预测的问题,以BX-40E减速器为实例,基于广义Archard磨损公式,通过等效实验求得不同位置条件下减速器的磨损系数,并在磨损预测过程中考虑磨损演化后不同位置条件变化的影响。根据变形协调理论和Langkali-Nikraves接触力模型确定齿间载荷分配与接触压力,考虑时变齿廓磨损与啮合力激励,采用解析建模方法建立了传动系统齿廓动态磨损数值计算模型。对比磨损系数取定值的齿廓磨损曲线,磨损数值与齿面分布规律均存在显著差异,整体差异随磨损次数增加而加剧,得出考虑接触位置条件差异的磨损系数对齿面磨损量化的准确性与必要性。摆线轮、针齿轮的齿面磨损深度曲线沿齿廓呈非对称不规则的倒“W”形,靠近齿根齿顶的部分因磨损而率先脱齿后再啮合,造成冲击,从而出现微突峰。在摆线齿廓凹凸过渡位置几乎不发生磨损。随磨损次数增加磨损峰峰域变窄,磨损率增势非均匀减缓。啮合力与压力角之间成一次函数映射关系。文中研究结果可为提高摆线针齿轮的减磨减振性能提供理论基础。

热作模具钢热磨损和摩擦系数的研究

用A.Thomas的试验方法,在相同的工况条件下,对比了六种热作模具钢的热塑性摩擦系数,以及润滑对摩擦系数的影响.同时还研究了模具钢的高温强度、延伸率、抗氧化性能与摩擦系数的关系.用失重法研究五种热作模具钢的热磨损次数与磨损量的对应关系.用金相、扫描电镜等手段,分析了经热磨损试样的端面硬度变化,磨损表面形貌和次表层组织的变化.

超大直径泥水盾构粉质黏土层中刀具磨损系数研究

以豫机城际铁路一标12.8 m超大直径泥水盾构隧道为依托,根据该工程所使用盾构机的刀盘配置情况及工程环境情况,对盾构刀具在盾构机主要穿越的粉质黏土地层中的磨损规律进行研究。通过对开仓换刀期间刀具磨损量的实测数据进行总结分析,对比边缘滚刀及正面面板的轴式齿刀不同轨迹半径的磨损程度,提出了盾构刀具在粉质黏土地层中的磨损量估算方法及计算出了磨损系数,并以此参数通过计算对后续刀具磨损量进行估算,在后续开仓换刀过程中进行了验证。结果表明,盾构法隧道刀盘刀具磨损在同种地层下的磨损量可通过磨损系数近似计算,可以此来推断刀具磨损情况及视情况采取开仓换刀措施,以期为后续类似工程提供参考。

涡旋压缩机动涡旋盘端面摩擦副多转速下磨损影响分析

针对涡旋压缩机工作过程中动涡旋盘端面在常见工况下因表面磨损过大导致气体泄漏问题,以某型号涡旋压缩机为研究对象,建立动涡旋盘端面摩擦副受力分析模型,分析作业过程中动涡旋盘端面受载荷变化情况;利用有限元数值模拟得到动涡旋盘在典型工况下不同转速时端面摩擦副动态接触应力变化云图,在端面磨损实验机上测得动涡旋盘常用材料QT400磨损系数,通过修正Archard磨损模型并结合有限元磨损仿真计算出在不同转速下QT400的磨损深度值,并根据材料PV值原理设计实验方案分析QT400的磨损机制。结果表明:动涡旋盘转速越快,接触应力值较大的区域磨损深度值越大:材料磨损机制主要为疲劳磨损,随着载荷增大磨损机制不断向黏着磨损转化,并伴随有少量的磨粒磨损,该研究对涡旋压缩机动涡旋盘结构改进具有一定的参考价值。

砂卵石地层盾构刀具动态磨损分析

减小盾构刀具磨损,是保证土压平衡盾构长距离掘进的重要措施。砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,盾构在此种地层条件下掘进,盾构刀具磨损严重。采用最新动态监测装置,对北京地铁四号线四标角门北路站～北京南站区间隧道盾构刀具进行磨损监测,利用最小二乘法对监测数据进行回归分析。以刀具磨损系数为因变量,以千斤顶掘进速度v、千斤顶推力F、刀盘转速n以及刀盘扭矩T等掘进参数为自变量分别建立回归表达式,在此基础上提出掘进参数的合理选择范围,并建立刀具磨损量与掘进距离的拟合表达式,为工程实际中减小刀具磨损及预测盾构在类似地层条件下的最长掘进距离等提供理论依据。研究结论对于类似地质条件下盾构选型和实际施工有一定的指导价值。

接触式机械密封端面磨损预测

依据Archard黏着磨损理论,通过引入分形磨损系数及求解端面上塑性和弹塑性变形微凸体的体积,建立机械密封端面磨损分形模型。提出包含密封端面特征分形参数的特征工况参数新概念,并将其引入机械密封端面摩擦磨损相似准则关系式中,通过磨损试验,得到分形磨损系数准则关系式。对B104a-70型机械密封的磨损特性进行预测。结果表明:软质环端面分形磨损系数及磨损率均随着弹簧比压的增大而非性线地增大,但端面较光滑时,变化较小;端面形貌对磨损特性有着较大的影响,随着端面光滑程度的增大,分形磨损系数及磨损率均下降,且端面较粗糙时变化较明显。

砂卵石地层撕裂刀布置对刮刀磨损的影响研究

研究目的:砂卵石地层空间分布不均、磨蚀性强,盾构在该类地层中开挖时经常出现掘进效率低、刀具磨损严重的情况,为实现砂卵石地层盾构安全高效掘进,开展撕裂刀布置对刮刀的磨损影响研究。本文以北京新机场线"磁一"区间工程为背景,根据区间砂卵石地层分布特征及刀具磨损的保护需要,对撕裂刀及刮刀进行分区、分层布置设计,提出三种组合布置模式;开展盾构现场原位试验,利用现场观测断面及监测断面,对盾构掘进过程中刀具的磨损状态进行跟踪测试与分析。研究结论:(1) B模式刀具布置可以有效降低刮刀的磨损,刀具布置时应优先选用此模式;(2)撕裂刀对刮刀的保护作用随着距离的增加迅速减小,有效保护距离为单倍刀宽;(3)该研究结果可为砂卵石地层盾构刀具的布置提供理论依据及参考。

GCr15微动磨损转向往复滑动磨损特性的研究

对 GCr1 5金属球和平面试块在 30 0 N的法向力作用下作了从微动磨损向往复滑动磨损转变的试验研究 ,对摩擦磨损过程中的磨损系数、摩擦力变化特性、磨痕的轮廓形貌进行了分析研究。结果表明 ,在微动磨损向往复滑动磨损转变前后 ,除磨损系数出现突变外 ,摩擦系数和磨痕的轮廓形貌也发生了比较大的变化 ,磨损转变过渡区的范围为 70～ 1 0 0 μm。

全断面岩石掘进机平面刀盘上盘形滚刀磨损研究

我国秦岭隧道出口TBM施工工程实践表明,TBM刀具的检查、更换和刀盘维修时间约占施工时间的三分之一,其刀具费用约占工程建设费用的三分之一,其中刀刃磨损数量约占刀具消耗量的80%,因此,进行全断面岩石掘进机平面刀盘上刀具磨损研究具有非常重要的意义。文章在分析TBM刀具位移的基础上,提出了刀具的侧滑磨损系数、侵深磨损系数和滚动磨损系数及其计算方法,探讨了三方向位移对刀具磨损的影响,建立了TBM刀盘上正刀和过渡滚刀破岩刃上破岩点弧长的计算公式,并将破岩刃破岩点弧长与刀具磨损量进行了对比分析。

两种不同成形工艺下AZ91D镁合金滑动磨损行为研究

采用UMT-2MT摩擦试验机考察了触变成形和传统金属型铸造AZ91D镁合金滑动磨损行为,其摩擦条件是干摩擦往复式、球面-平面接触、与GCr15钢作对偶;研究了载荷和频率对镁合金摩擦磨损性能的影响,分析了其摩擦系数变化和磨痕形貌,并探讨了其磨损机理。研究结果表明,不论何种工艺方法的平均摩擦系数都在0.22～0.40之间,随着频率的增加二者的平均摩擦系数都减小;触变成形的耐磨性比金属型铸造的好;二者的磨损机制相似,在较低载荷下,镁合金的磨损机制为氧化磨损,随着载荷的增大,磨损机制为磨粒磨损、剥层磨损。

添加纳米固体润滑剂的自润滑陶瓷材料高温摩擦磨损性能研究

采用真空热压烧结工艺制备了一种添加纳米固体润滑剂CaF2的自润滑陶瓷材料,研究其在室温25℃到600℃环境下与40Cr钢销干摩擦时的摩擦磨损性能。结果表明:自润滑陶瓷材料的摩擦系数与磨损率随环境温度的升高而逐渐降低,600℃时摩擦系数降低到0.21,磨损率降低到2.4×10-6mm3/N·m。常温下自润滑陶瓷材料的磨损机理是磨粒磨损,高温环境同时存在磨粒磨损和粘着磨损。高温环境下摩擦表面纳米CaF2含量的增加和固体润滑膜的形成是摩擦磨损性能改善的主要原因。