直流磁场下摩擦副接触面的电磁感应对摩擦磨损性能的影响

发布时间：2017-06-25 02:09

  本文关键词：直流磁场下摩擦副接触面的电磁感应对摩擦磨损性能的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于机电一体化和机械设备的多样化、复杂化,电磁场对机械设备摩擦副中的零部件性能的影响也越来越大,研究摩擦副在磁场中的摩擦磨损特性就显得越来越重要。本文用Maxwell Ansoft仿真软件建立了直流磁场下销盘接触的三维有限元模型,分析不同磁吸力情况下销盘摩擦接触区的磁场分布;根据销盘摩擦过程的实际接触情况建立销盘的微凸峰接触二维有限元模型,分析微凸峰接触区域的磁场分布和由于接触点动态变化所引起的电磁感应现象;通过在磁场摩擦磨损试验机上进行不同规范下的摩擦磨损试验,并根据试验结果和检测结果,分析摩擦接触面上的磁场分布和电磁感应现象对材料摩擦磨损过程和摩擦学性能的影响,得出以下结论:磁场主要集中分布于销盘摩擦接触区,且在摩擦接触区分布不均,在微凸峰接触点附近区域的磁感应强度B较大,而在未接触区域的磁感应强度B较小。磁场能够吸引氧气分子到微凸峰的摩擦接触区域,增加局部的氧气压力,促进了磨痕表面和磨屑的氧化。当盘相对于销进行摩擦运动时,在销盘磨痕和磨屑的微凸峰接触区将产生较高频率的动态磁化现象、感应电流和感应电动势,促进了磨痕表面和磨屑的氧化,影响了摩擦磨损过程。施加直流磁场减小了45钢销盘摩擦副的磨损率,促进了严重磨损-轻微磨损的转变。
【关键词】：直流磁场 45钢销盘摩擦副 电磁感应 微凸峰 动态磁化 氧化 摩擦磨损
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH117.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 干摩擦磨损研究现状8-9
• 1.2 课题研究背景9
• 1.3 磁场对金属干摩擦磨损影响的研究现状9-11
• 1.3.1 磁场对材料摩擦磨损性能影响的研究现状9-10
• 1.3.2 国内外关于磁场对摩擦副摩擦学性能影响的几种理论10-11
• 1.4 本课题的研究内容及意义11-12
• 第2章 试验设备和试验方法12-18
• 2.1 试验设备12-13
• 2.2 试验材料及参数13
• 2.3 设备工作原理及试验数据测量13-17
• 2.3.1 设备基本工作原理13-14
• 2.3.2 试验数据测量14-17
• 2.4 试验方法17
• 2.5 小结17-18
• 第3章 45钢销盘摩擦接触区的静态磁场分布18-42
• 3.1 45钢销盘摩擦接触区的三维静态磁场分析18-31
• 3.1.1 建立三维静磁场有限元模型18-19
• 3.1.2 销盘接触区的磁感应强度分布19-25
• 3.1.3 销盘接触区的磁场强度分布和对磨屑的吸引作用25-31
• 3.2 45钢销盘摩擦接触区的二维静态磁场分析31-41
• 3.2.1 建立二维静磁场有限元模型31-35
• 3.2.2 销盘微凸峰接触区的磁场分布35-37
• 3.2.3 销盘接触区的磁场强度分布和对氧气的吸引作用37-41
• 3.3 小结41-42
• 第4章 摩擦接触区的电磁感应现象42-54
• 4.1 销盘摩擦接触区的动态磁化42-45
• 4.2 销盘摩擦接触区的感应电流分析45-46
• 4.3 销盘摩擦接触区的感应电流的二维仿真计算46-51
• 4.3.1 建立二维瞬态微凸峰磁场有限元模型46-48
• 4.3.2 感应电流的仿真48-51
• 4.4 感应电流的热效应51-53
• 4.5 小结53-54
• 第5章 直流磁场下45钢销盘摩擦副的摩擦磨损试验54-66
• 5.1 试验内容54
• 5.2 试验结果54-63
• 5.2.1 磁场对摩擦过程的影响54-57
• 5.2.2 磁场对销磨痕的影响57-61
• 5.2.3 磁场对盘磨痕的影响61
• 5.2.4 磁场对磨屑的影响61-63
• 5.3 讨论分析63-65
• 5.3.1 磁场作用下摩擦磨损过程对摩擦磨损机制的影响63-64
• 5.3.2 微凸峰动态磁化现象对摩擦磨损机制的影响64-65
• 5.3.3 微凸峰表面感应电流对摩擦磨损机制的影响65
• 5.3.4 微凸峰表面热效应对摩擦磨损机制的影响65
• 5.4 小结65-66
• 第6章 结论与展望66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 攻读学位期间的研究成果73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 Robert D.Heverly;聂锋;;摩擦学和润滑工程发展趋势(二)——美国摩擦学者与润滑工程师协会2014调研报告[J];润滑与密封;2015年02期

2 戚宝运;何宁;李亮;赵威;;电场对WC-Co/Ti6Al4V摩擦磨损性能的影响[J];中国机械工程;2013年04期

3 邢德胜;;W18Cr4V高速钢在电磁场环境下的摩擦特性分析[J];铸造技术;2014年10期

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本文编号：480375