航空关节轴承摩擦副表面微织构减摩机制研究
发布时间：2022-02-11 08:35
航空关节轴承作为飞机起落架等关键核心型基础零部件,工作环境严苛而复杂,在承受大的装配应力、复杂载荷和贫润滑等工况下,其表面材料硬度降低,极易发生磨损失效。因此为了提高航空关节轴承的减摩耐磨性能,本文提出表面微织构技术作用于航空关节轴承的工艺方法。该方法能够提升对关节轴承摩擦副表面的减摩性能,可以改善摩擦过程中的润滑情况,显著地提高工件表面的耐磨性,延长工作寿命。航空关节轴承摩擦副材料通常为304不锈钢和9Cr18不锈钢,针对关节轴承大载荷、贫润滑等极端工况下发生的磨损失效问题,本文首先采用fluent流体仿真软件研究不同形状、直径、间距和深度微织构对流体力学的影响规律,然后通过超声滚压技术进行试件表面强化,接下来借助激光加工法对强化后的工件进行织构化处理以获得试验所需表面,最后采用UMT TriboLab摩擦磨损试验机对304不锈钢表面摩擦磨损性能进行试验研究,观察不同粗糙度的表面、微织构直径、间距、深度与速度对流体力学的影响规律。模拟与试验结果表明:圆形、三角形和矩形微织构最大压力值依次为89600MPa、82100MPa和78900MPa。因此,圆形微织构动压润滑性能效果最好,三角...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２表面织构的喷丸处理加工示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｈｏｔ?ｐｅｅｎｉｎｇ?ｏｎ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｘｔｕｒｅ?ｗ??
?尤阳工业大学硕士学位论文???工成本高。??（５）光刻细微电解加工技术??该方法是利用化学原理对零件表面进行微织构加工。如图１．３所示为该方法的加工??示意图。该方法的加工过程为：首先将光刻胶粘贴到零件表面待加工区域，在光刻胶??上面利用光刻技术加工出所需要的微织构图案。然后将此零件放置在电解液中，并且??与电源的正极相连接，与电源负极所连接的电极相对。接通电源后，氧化还原作用使??零件表面材料溶解形成微织构。该方法加工出的零件的表面微织构形貌一致性和质量??均较好。但是微织构的深度不好控制。??＿?明极??Ｉ??绝络薄一橡校板?极一?？??Ｏ＂??，?＂＇Ｗ??工件艰极－…一１??图１．３光刻细微电解加工示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ?ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ??（６）超声滚压织构加工技术??该方法是利用带织构的滚压头滚压工件表面，加工原理如图１．４所示。滚压头的冲??挤作用将工件表面凸起的粗糙峰挤压至凹进去的谷中，使表面粗糙度降低。并且带有??织构形状的滚压头在工件表面上滚压出微织构，这样加工出的工件表面粗糙度低，表??面被强化过。此方法优点是成本低、加工效率高、对零件的负面影响校此方法的缺??点是对深度较大的微织构加工难度大。??ｙ？ＺＫ?＿???ｔ？。淨署…）??????．Ｂ?Ｈ＇：?，—ｉ：－：－???一．ｕ?．?？??？１，＇．?？??？?？？Ｊ？；???：二?｜?々三妙＊‘??ＥＥ３?—??＂—??图１．４超声滚压加工微织构示意图
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【参考文献】：
期刊论文
[1]表面织构流体动压润滑性能的研究进展[J]. 汤勇,唐恒,万珍平,袁伟,陆龙生,李宗涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]微织构参数变化对硬质合金摩擦特性的影响[J]. 张高峰,张博文. 机械设计. 2017(03)
[3]超声波喷丸表面强化技术研究与应用进展[J]. 鲁世红,吴天睿,高国强,缪伟,张新华. 航空制造技术. 2016(04)
[4]Bionic surface design of cemented carbide drill bit[J]. YANG XiaoFeng,XIA Re,ZHOU HongWei,GUO Lu,ZHANG LiJun. Science China（Technological Sciences）. 2016(01)
[5]圆凹坑织构对线接触摩擦副摩擦学性能的影响[J]. 项欣,陈平,李俊玲,李云龙. 中国表面工程. 2015(04)
[6]微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真[J]. 杨树财,王志伟,张玉华,万泉,崔晓雁,谢阳. 沈阳工业大学学报. 2015(05)
[7]医用316L不锈钢表面微结构的飞秒激光制备及血液相容性研究[J]. 吴勃,周明,李保家,王云龙,蔡兰. 功能材料. 2013(22)
[8]钛合金表面电火花沉积强化技术研究进展[J]. 洪翔,谭业发,胡晓光,王伟刚,张中威. 热加工工艺. 2013(20)
[9]表面织构化改善摩擦学性能研究综述[J]. 张玉周. 成都大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]表面微织构对球盘点接触润滑摩擦性能的影响[J]. 沈殿,王文中,孔凌嘉. 摩擦学学报. 2012(06)
硕士论文
[1]超声滚压与表面织构协同加工航空关节轴承工艺研究[D]. 秦悦.沈阳工业大学 2018
[2]基于流体动压润滑理论的模具钢面微织构优化设计[D]. 柏云.江苏大学 2016
[3]关节轴承协调接触模型与磨损寿命预测[D]. 方鑫.国防科学技术大学 2014
[4]缸套表面织构参数设计及其动压润滑机制研究[D]. 柯敏.中北大学 2014
本文编号：3619956
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２表面织构的喷丸处理加工示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｈｏｔ?ｐｅｅｎｉｎｇ?ｏｎ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｘｔｕｒｅ?ｗ??
?尤阳工业大学硕士学位论文???工成本高。??（５）光刻细微电解加工技术??该方法是利用化学原理对零件表面进行微织构加工。如图１．３所示为该方法的加工??示意图。该方法的加工过程为：首先将光刻胶粘贴到零件表面待加工区域，在光刻胶??上面利用光刻技术加工出所需要的微织构图案。然后将此零件放置在电解液中，并且??与电源的正极相连接，与电源负极所连接的电极相对。接通电源后，氧化还原作用使??零件表面材料溶解形成微织构。该方法加工出的零件的表面微织构形貌一致性和质量??均较好。但是微织构的深度不好控制。??＿?明极??Ｉ??绝络薄一橡校板?极一?？??Ｏ＂??，?＂＇Ｗ??工件艰极－…一１??图１．３光刻细微电解加工示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ?ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ??（６）超声滚压织构加工技术??该方法是利用带织构的滚压头滚压工件表面，加工原理如图１．４所示。滚压头的冲??挤作用将工件表面凸起的粗糙峰挤压至凹进去的谷中，使表面粗糙度降低。并且带有??织构形状的滚压头在工件表面上滚压出微织构，这样加工出的工件表面粗糙度低，表??面被强化过。此方法优点是成本低、加工效率高、对零件的负面影响校此方法的缺??点是对深度较大的微织构加工难度大。??ｙ？ＺＫ?＿???ｔ？。淨署…）??????．Ｂ?Ｈ＇：?，—ｉ：－：－???一．ｕ?．?？??？１，＇．?？??？?？？Ｊ？；???：二?｜?々三妙＊‘??ＥＥ３?—??＂—??图１．４超声滚压加工微织构示意图
?尤阳工业大学硕士学位论文???工成本高。??（５）光刻细微电解加工技术??该方法是利用化学原理对零件表面进行微织构加工。如图１．３所示为该方法的加工??示意图。该方法的加工过程为：首先将光刻胶粘贴到零件表面待加工区域，在光刻胶??上面利用光刻技术加工出所需要的微织构图案。然后将此零件放置在电解液中，并且??与电源的正极相连接，与电源负极所连接的电极相对。接通电源后，氧化还原作用使??零件表面材料溶解形成微织构。该方法加工出的零件的表面微织构形貌一致性和质量??均较好。但是微织构的深度不好控制。??＿?明极??Ｉ??绝络薄一橡校板?极一?？??Ｏ＂??，?＂＇Ｗ??工件艰极－…一１??图１．３光刻细微电解加工示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ?ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ??（６）超声滚压织构加工技术??该方法是利用带织构的滚压头滚压工件表面，加工原理如图１．４所示。滚压头的冲??挤作用将工件表面凸起的粗糙峰挤压至凹进去的谷中，使表面粗糙度降低。并且带有??织构形状的滚压头在工件表面上滚压出微织构，这样加工出的工件表面粗糙度低，表??面被强化过。此方法优点是成本低、加工效率高、对零件的负面影响校此方法的缺??点是对深度较大的微织构加工难度大。??ｙ？ＺＫ?＿???ｔ？。淨署…）??????．Ｂ?Ｈ＇：?，—ｉ：－：－???一．ｕ?．?？??？１，＇．?？??？?？？Ｊ？；???：二?｜?々三妙＊‘??ＥＥ３?—??＂—??图１．４超声滚压加工微织构示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面织构流体动压润滑性能的研究进展[J]. 汤勇,唐恒,万珍平,袁伟,陆龙生,李宗涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]微织构参数变化对硬质合金摩擦特性的影响[J]. 张高峰,张博文. 机械设计. 2017(03)
[3]超声波喷丸表面强化技术研究与应用进展[J]. 鲁世红,吴天睿,高国强,缪伟,张新华. 航空制造技术. 2016(04)
[4]Bionic surface design of cemented carbide drill bit[J]. YANG XiaoFeng,XIA Re,ZHOU HongWei,GUO Lu,ZHANG LiJun. Science China（Technological Sciences）. 2016(01)
[5]圆凹坑织构对线接触摩擦副摩擦学性能的影响[J]. 项欣,陈平,李俊玲,李云龙. 中国表面工程. 2015(04)
[6]微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真[J]. 杨树财,王志伟,张玉华,万泉,崔晓雁,谢阳. 沈阳工业大学学报. 2015(05)
[7]医用316L不锈钢表面微结构的飞秒激光制备及血液相容性研究[J]. 吴勃,周明,李保家,王云龙,蔡兰. 功能材料. 2013(22)
[8]钛合金表面电火花沉积强化技术研究进展[J]. 洪翔,谭业发,胡晓光,王伟刚,张中威. 热加工工艺. 2013(20)
[9]表面织构化改善摩擦学性能研究综述[J]. 张玉周. 成都大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]表面微织构对球盘点接触润滑摩擦性能的影响[J]. 沈殿,王文中,孔凌嘉. 摩擦学学报. 2012(06)
硕士论文
[1]超声滚压与表面织构协同加工航空关节轴承工艺研究[D]. 秦悦.沈阳工业大学 2018
[2]基于流体动压润滑理论的模具钢面微织构优化设计[D]. 柏云.江苏大学 2016
[3]关节轴承协调接触模型与磨损寿命预测[D]. 方鑫.国防科学技术大学 2014
[4]缸套表面织构参数设计及其动压润滑机制研究[D]. 柯敏.中北大学 2014
本文编号：3619956
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