转向架钢弹簧表面磨痕深度对其寿命的影响研究

为了研究表面磨痕深度对转向架钢弹簧寿命的影响,针对2种典型的磨痕形式,采用仿真模拟的方法对不同磨痕深度的转向架钢弹簧进行分析,并采用试验测试的方法对仿真结果进行验证。建立不同磨痕深度的弹簧有限元模型,根据试验大纲施加载荷并进行计算,得到其理论剩余寿命;对不同深度的钢弹簧进行疲劳试验,得到其实际寿命,从而对仿真结果进行验证。研究结果表明:内簧和外簧磨损深度在0.2~0.5 mm时,钢弹簧的疲劳寿命基本无影响;内簧磨损深度大于4.0 mm,外簧磨损深度大于1.2 mm时,最小寿命位置会发生转移,转移后钢弹簧疲劳寿命大大减小。

钢绳环式无级变速器钢丝磨痕几何特征研究

摩擦磨损分析对钢丝绳的寿命预测和可靠性理论具有关键意义。以6×7+IWS钢绳环为研究对象,利用ABAQUS软件对其内部钢丝间的微动磨损进行仿真。在接触载荷为1N和循环次数为50000的情况下,研究了交叉角度为30°、45°、60°、90°时下钢丝试样的磨痕深度、面积和体积的演变规律。仿真结果表明,在θ=30°时,磨痕深度和磨痕体积最小,分别为0.0034mm、1037.483×10^(-5)mm^(3);在θ=90°时,磨痕深度和磨痕体积最大,分别为0.0082mm、1040.831×10^(-5)mm^(3)。在相同交叉角度下,上钢丝的磨痕深度小于下钢丝的磨痕深度,上钢丝的接触面积总是大于下钢丝的接触面积。当上、下钢丝总磨痕深度达到报废标准时,30°、45°、60°和90°交叉试样所需的循环次数依次为608696、509091、466667和437500次。本研究为钢绳环在微动磨损下的磨痕几何特征和寿命预测提供了理论依据。

一体化成型耐磨复合材料的磨损性能研究

将耐磨涂层与树脂基复合材料采用RTM工艺一体化成型,并对一体化成型复合材料的耐磨性能进行了测试分析,采用三维白光干涉表面形貌仪测试了磨损试样的表面形貌,采用激光粒度分析仪对所使用的硬质粉体进行了粒度分析,采用电子显微镜观测了耐磨复合材料的内部结构。结果表明,复合材料试样的摩擦系数与磨痕深度情况相一致,即试样的摩擦系数越小,其磨痕深度也越小。一体化成型耐磨复合材料表面涂层的连续相为树脂基体,限制了该种复合材料在高速摩擦条件下的使用。

陶瓷防护树脂基复合材料的磨损性能及机理研究

为了提高树脂基复合材料的耐磨损性能,采用Al2O3陶瓷贴片制备了陶瓷防护复合材料,通过往复式摩擦磨损试验机对陶瓷片材和复合材料进行了磨损性能试验,得到了防护复合材料在不同加载参数下的磨损形貌,进一步采用三维白光干涉表面形貌仪测试了磨损试样的表面形貌、磨痕深度与宽度,并据此建立了磨损性能数据分析与评价模型,分析了防护复合材料的耐磨损机理。结果表明:复合材料采用陶瓷贴片进行防护可大大提高其耐磨损性能,经陶瓷防护后,复合材料的可承受加载载荷从40 N提高至100 N;随着载荷的进一步增加,陶瓷防护复合材料的磨痕深度大大增加,而钢球的磨损程度迅速下降,其磨损机制发生了变化。分析了造成复合材料磨损性能发生变化的原因。

Skoda-Savin磨损试验机试验方法开发

本文对摩擦磨损试验机用的磨损试样尺寸设计在Skoda-Savin磨损试验机上进行了对比试验,得出在用外径φ30、厚2.8mm磨轮试验机上,采用截面为2×4mm磨损设计试样,随磨痕深度的增加,磨痕面积及单位面积接触压力不变。采用这种磨损试验方法准确、可靠、试验误差小,是一种较新的磨损试验方法。