高温摩擦试验机的研制及超高强钢高温摩擦界面行为研究
发布时间：2021-02-17 15:38
高温摩擦现象普遍存在于人们的生产生活中,研究其摩擦学的行为机理对于改善热接触问题意义重大。为了对高温下的摩擦磨损现象及机理进行探究,并能分析不同工况环境和材料等因素对界面摩擦磨损的影响,运用高温摩擦试验机进行实验研究是必不可少的环节。本文以进行超高强钢热成形界面摩擦磨损试验为目标,设计了一台结构精简,性价比高,并可在高温下模拟旋转运动形式的销-盘摩擦试验机。论文的主要工作有:（1）首先,根据高温摩擦实验的要求和需要测量参数设计出试验机整体方案,并结合了各个部件结构之间的关系,介绍了实验机的工作原理。该高温摩擦试验机可对如下工况条件进行模拟:主轴转速0200 r/min;加载范围060 N;加热温度室温1000℃;可测量摩擦系数0.012;模具直径115 mm;试样厚度0.510mm。（2）其次,对试验机机械结构系统,包括试样盘转动结构、模具销升降加载结构、加热及散热系统进行了详细设计,利用solidworks对试验机零部件进行了三维建模并完成了相应装配,根...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 摩擦实验方法
1.2.1 摩擦方式的选择
1.2.2 摩擦实验方法分类
1.3 高温摩擦试验机
1.3.1 销-盘式旋转运动高温摩擦试验机
1.3.2 往复销-盘式高温摩擦试验机
1.3.3 往复环-块式高温摩擦试验机
1.4 高温接触界面摩擦实验研究发展状况
1.5 课题来源
1.6 本文的主要研究内容
第二章 试验机的总体设计及工作原理
2.1 试验机设计的主要功能
2.1.1 模拟旋转运动摩擦实验
2.1.2 摩擦系数的测量
2.2 高温销-盘摩擦试验机的技术要求
2.3 高温摩擦试验机整体方案
2.3.1 销-盘摩擦副
2.3.2 升降加载平台
2.3.3 感应加热设备
2.3.4 数据采集和控制系统
2.4 高温摩擦试验机工作原理
2.5 本章小结
第三章 试验机主要组成结构详细设计
3.1 试样盘转动结构
3.1.1 高温试样盘的方案和原理
3.1.2 转动结构的原理
3.1.3 旋转台电机的选择
3.2 模具销升降加载结构
3.2.1 压力加载装置结构
3.2.2 升降平台原理
3.2.3 滚珠丝杆计算与选型
3.2.4 伺服电机的选型
3.3 加热装置及散热系统
3.3.1 加热方式的选择与原理
3.3.2 感应加热设备及线圈的设计
3.3.3 风冷、水冷结构的方案和原理
3.4 控制系统的初步设计
3.4.1 控制系统的设计要求
3.4.2 运动控制系统的方案的确定
3.4.3 控制系统的结构
3.4.4 参数的测量与数据采集
3.5 本章小结
第四章 高强钢高温摩擦界面行为试验研究
4.1 高温摩擦界面研究实验设计
4.1.1 试验与分析设备
4.1.2 实验材料
4.1.3 试验方案及步骤
4.2 工况条件对宏观摩擦系数的影响
4.2.1 载荷对摩擦系数的影响
4.2.2 速度对摩擦系数的影响
4.2.3 温度对摩擦系数的影响
4.2.4 有、无润滑对摩擦系数的影响
4.3 摩擦界面微观形貌分析
4.3.1 高强钢表面形貌分析
4.3.2 石墨润滑时高强钢表面形貌分析
4.3.3 模具钢表面形貌分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨损间隙调整式环块摩擦试验机的研制[J]. 庞丹,吕晓仁,康健,苏鹏程,王世杰. 润滑与密封. 2017(09)
[2]接触式机械密封基本性能研究进展[J]. 於秋萍,孙见君,涂桥安,马晨波. 流体机械. 2015(02)
[3]销盘式高温高速摩擦磨损试验机方案设计的制定[J]. 王晓宏. 机械工程师. 2014(06)
[4]石墨密封材料高温摩擦磨损行为及预测[J]. 闫玉涛,李雪娟,胡广阳,胡添琪,孙志礼. 航空动力学报. 2014(02)
[5]WC-Co/GH4169摩擦副在不同介质下的磨损性能研究[J]. 肖茂华,赵威,何宁,李亮,秦可心. 热加工工艺. 2013(24)
[6]Fe-Mo-石墨和Fe-Mo-Ni-石墨的高温摩擦磨损行为[J]. 马文林,陆龙,郭鸿儒,王静波,贾辉,张树伟,吕晋军. 摩擦学学报. 2013(05)
[7]不同载荷下镍基自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能[J]. 陈书法,何祥明,杨茂盛,王明娣,刘秀波. 材料热处理学报. 2012(11)
[8]环-块摩擦磨损试验机设计研究[J]. 焦健. 世界制造技术与装备市场. 2011(04)
[9]基于虚拟仪器技术的多功能摩擦磨损试验机的研制[J]. 吴明晖,袁细传,谭援强,周围. 润滑与密封. 2010(06)
[10]伺服电机选型的原则和注意事项[J]. 王军锋,唐宏. 装备制造技术. 2009(11)
博士论文
[1]高强钢热成形接触导热和零件力学性能及工艺优化研究[D]. 王超.华中科技大学 2014
[2]硼钢B1500HS的热冲压关键参数测试及其淬火性能研究[D]. 贺连芳.山东大学 2012
硕士论文
[1]滑动距离对纯铜摩擦磨损性能及亚表面变形的影响[D]. 杨凤英.兰州理工大学 2014
[2]K488合金铝及钴铝渗层的结构与高温氧化和热腐蚀行为[D]. 李玉春.哈尔滨工业大学 2010
[3]摩擦试验机测控系统的设计与研究[D]. 施进平.中南大学 2008
[4]高温自润滑复合材料的制备及摩擦学性能的研究[D]. 姜春华.江苏大学 2007
[5]内燃机活塞环—缸套摩擦磨损过程性能研究[D]. 陈贵清.昆明理工大学 2005
本文编号：3038192
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 摩擦实验方法
1.2.1 摩擦方式的选择
1.2.2 摩擦实验方法分类
1.3 高温摩擦试验机
1.3.1 销-盘式旋转运动高温摩擦试验机
1.3.2 往复销-盘式高温摩擦试验机
1.3.3 往复环-块式高温摩擦试验机
1.4 高温接触界面摩擦实验研究发展状况
1.5 课题来源
1.6 本文的主要研究内容
第二章 试验机的总体设计及工作原理
2.1 试验机设计的主要功能
2.1.1 模拟旋转运动摩擦实验
2.1.2 摩擦系数的测量
2.2 高温销-盘摩擦试验机的技术要求
2.3 高温摩擦试验机整体方案
2.3.1 销-盘摩擦副
2.3.2 升降加载平台
2.3.3 感应加热设备
2.3.4 数据采集和控制系统
2.4 高温摩擦试验机工作原理
2.5 本章小结
第三章 试验机主要组成结构详细设计
3.1 试样盘转动结构
3.1.1 高温试样盘的方案和原理
3.1.2 转动结构的原理
3.1.3 旋转台电机的选择
3.2 模具销升降加载结构
3.2.1 压力加载装置结构
3.2.2 升降平台原理
3.2.3 滚珠丝杆计算与选型
3.2.4 伺服电机的选型
3.3 加热装置及散热系统
3.3.1 加热方式的选择与原理
3.3.2 感应加热设备及线圈的设计
3.3.3 风冷、水冷结构的方案和原理
3.4 控制系统的初步设计
3.4.1 控制系统的设计要求
3.4.2 运动控制系统的方案的确定
3.4.3 控制系统的结构
3.4.4 参数的测量与数据采集
3.5 本章小结
第四章 高强钢高温摩擦界面行为试验研究
4.1 高温摩擦界面研究实验设计
4.1.1 试验与分析设备
4.1.2 实验材料
4.1.3 试验方案及步骤
4.2 工况条件对宏观摩擦系数的影响
4.2.1 载荷对摩擦系数的影响
4.2.2 速度对摩擦系数的影响
4.2.3 温度对摩擦系数的影响
4.2.4 有、无润滑对摩擦系数的影响
4.3 摩擦界面微观形貌分析
4.3.1 高强钢表面形貌分析
4.3.2 石墨润滑时高强钢表面形貌分析
4.3.3 模具钢表面形貌分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨损间隙调整式环块摩擦试验机的研制[J]. 庞丹,吕晓仁,康健,苏鹏程,王世杰. 润滑与密封. 2017(09)
[2]接触式机械密封基本性能研究进展[J]. 於秋萍,孙见君,涂桥安,马晨波. 流体机械. 2015(02)
[3]销盘式高温高速摩擦磨损试验机方案设计的制定[J]. 王晓宏. 机械工程师. 2014(06)
[4]石墨密封材料高温摩擦磨损行为及预测[J]. 闫玉涛,李雪娟,胡广阳,胡添琪,孙志礼. 航空动力学报. 2014(02)
[5]WC-Co/GH4169摩擦副在不同介质下的磨损性能研究[J]. 肖茂华,赵威,何宁,李亮,秦可心. 热加工工艺. 2013(24)
[6]Fe-Mo-石墨和Fe-Mo-Ni-石墨的高温摩擦磨损行为[J]. 马文林,陆龙,郭鸿儒,王静波,贾辉,张树伟,吕晋军. 摩擦学学报. 2013(05)
[7]不同载荷下镍基自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能[J]. 陈书法,何祥明,杨茂盛,王明娣,刘秀波. 材料热处理学报. 2012(11)
[8]环-块摩擦磨损试验机设计研究[J]. 焦健. 世界制造技术与装备市场. 2011(04)
[9]基于虚拟仪器技术的多功能摩擦磨损试验机的研制[J]. 吴明晖,袁细传,谭援强,周围. 润滑与密封. 2010(06)
[10]伺服电机选型的原则和注意事项[J]. 王军锋,唐宏. 装备制造技术. 2009(11)
博士论文
[1]高强钢热成形接触导热和零件力学性能及工艺优化研究[D]. 王超.华中科技大学 2014
[2]硼钢B1500HS的热冲压关键参数测试及其淬火性能研究[D]. 贺连芳.山东大学 2012
硕士论文
[1]滑动距离对纯铜摩擦磨损性能及亚表面变形的影响[D]. 杨凤英.兰州理工大学 2014
[2]K488合金铝及钴铝渗层的结构与高温氧化和热腐蚀行为[D]. 李玉春.哈尔滨工业大学 2010
[3]摩擦试验机测控系统的设计与研究[D]. 施进平.中南大学 2008
[4]高温自润滑复合材料的制备及摩擦学性能的研究[D]. 姜春华.江苏大学 2007
[5]内燃机活塞环—缸套摩擦磨损过程性能研究[D]. 陈贵清.昆明理工大学 2005
本文编号：3038192
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3038192.html
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