声悬浮对超声减摩的影响

考虑了大气中的声悬浮效应,建立起摩擦付的动力学模型。用该模型计算了声悬浮对超声振动减摩的影响。并用已有的实验装置,分别在真空和大气条件下检测了声悬浮对摩擦付间相对接触时间的影响。理论和实验均证明当摩擦付间的预压力较小时,声悬浮的影响是不可忽视的。

滚珠丝杠副超声减摩振子优化设计与试验

该文提出了一种减小滚珠丝杠副摩擦力的超声振动减摩振子。将激振器与滚珠丝杠的螺母通过螺栓在法兰处相连,通过激发减摩振子的二阶扭转振动模态,实现对滚珠丝杠副的减摩。利用有限元分析软件对减摩振子进行模态分析并对激振器套筒长度、激振器法兰厚度及内孔直径进行正交试验,通过优选得到最佳组合并确定其主要结构尺寸,试制了样件。最后对减摩振子进行实验测试,验证了该减摩方法的可行性。

新型环锭纺超声波减摩钢领的研究

本文通过对超声减摩技术的研究,适时研制新型环锭纺超声波减摩钢领,采用该项高新技术,可减少环锭纺高速元件……钢丝圈因高速回转而引起的磨灭、飞圈、烧毁等一系列现象,为提高环锭纺纱机速度、增大管纱卷装,降低断头率,实现我国自行研制的环锭纺IMDS系统有着十分重要的意义。

基于摩擦学二项式定理的超声振动减摩机理分析

通过环型超声波电机定转子接触机理分析得到接触表面应力分布,利用摩擦学二项式定理,借助等效预压力分析了接触表面等效摩擦系数的变化,给出了计算定转子接触表面实际摩擦系数的理论模型。对单个波长接触区域内的应力及等效摩擦系数分布进行了计算,得到固定预压力变振幅以及固定振幅变预压力情况摩擦系数的变化。结果表明定子表面质点超声振动的垂直方向位移是摩擦系数降低的根本原因,这为超声波电机摩擦材料的选择和使用提供了理论依据。

超声振动辅助压装技术在过盈配合中的应用及性能优化

在过盈配合过程中,为使接触面配合更加紧密并减小接触面之间的磨损,设计了超声振动辅助压装结构。根据变幅杆输出端与压装件匹配,确定了变幅杆尺寸;通过改变振子型号和数量调节压装装置的超声振动频率与功率。结果表明:引入超声振动后,轮毂内表面压装应力减小了20%,轴承外表面应力减小了17%;随超声频率和功率的提升,压装力减小了10%~20%,超声振动功率越大,频率越高,过盈配合所需的压装力就越小。压装过程引入超声振动有效改善了过盈配合的连接性能,减少了连接面的界面损失。

行波型超声波电机摩擦特性的实验研究

超声波电机是通过逆压电效应产生高频振动并通过摩擦实现驱动的电机,其定转子摩擦接触面的高频、微幅的行波振动有其特殊性,跟以往的摩擦接触显著不同,并对电机的换能效率、电机寿命和摩擦材料的选择等都有影响.本文建立了超声波电机定转子接触面摩擦系数测量装置,通过试验比较了摩擦接触面在常规、定子驻波振动以及行波振动下的动态摩擦系数,分析了定子相对转速(速度)、预紧力以及温度对定转子接触面摩擦系数的影响.根据摩擦二项式和电机定转子表面弹塑性接触状态对摩擦系数与预紧力等的对应关系进行了说明,分析了驻波振动和行波振动的超声减摩效果以及温度对摩擦系数的影响,确定了适合行波型超声波电机的摩擦系数计算模型.超声波电机的驱动摩擦特性是1项基础性工作,有助于行波形超声波电机设计、建模和驱动控制等.

超声振动状态下PI和PTFE基复合材料的摩擦特性

为明晰超声减摩机理,建立超声电机的界面接触状态与摩擦特性的对应关系,针对定子与聚酰亚胺(PI)和聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料组成的摩擦副,搭建了超声振动摩擦实验平台,研究了定子齿结构、输入参数和环境因素对界面摩擦特性的影响规律。实验结果表明,定子齿结构明显放大表面质点的振幅,定子的谐振频率38.5 kHz处,定子齿对质点垂直振幅的提升幅度约为168%。在预压力作用下,定子齿结构与复合材料的嵌合作用会提高界面摩擦系数并降低超声减摩的幅度;质点振幅的垂直分量是导致超声减摩的主要因素,摩擦副的谐振频率41.5 kHz处,PI和PTFE基复合材料的超声减摩幅度分别为54.4%和40.7%;真空环境下,摩擦副相对运动时间非常短,产生的热量对界面摩擦特性影响不明显。

高固含量热固性固体推进剂3D打印技术

3D打印技术相比于传统的固体推进剂浇注成型方法具有更高的制造灵活性和安全性。对于高固含量(质量分数大于85%)的固体推进剂材料,传统挤出打印方式存在挤出不连续、成型质量差等问题,限制了发动机的整体性能。针对上述问题,基于超声减摩辅助挤出原理设计了双超声振子共振挤出高固含量热固性固体推进剂打印头。重点探究了打印过程中打印温度、挤出压力、喷嘴直径等关键工艺参数对于打印推进剂材料孔隙率的影响。在打印温度为70℃、挤出压力为0.6 MPa、喷嘴直径为φ1.7 mm,打印层高间距比为0.8的最优工艺参数条件组合下,可打印制备固含量为88%、孔隙率为3.46%、打印制造误差被控制在0.4%以内的复杂变燃速热固性固体推进剂药柱结构,同时打印样件的拉伸强度较传统浇注样件提升56%,为复杂高固含量固体推进剂药柱结构的制造提供了一个新思路。