非稳态条件下润滑状态实验研究

发布时间：2017-10-17 01:20

  本文关键词：非稳态条件下润滑状态实验研究

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【摘要】：随着工业科技的发展,对不同接触条件下的润滑状态研究提出了更高的要求。与点接触副相比,线接触副的接触面积更大,能够承受更高的载荷,在工程实践中的应用也更为广泛。因此研究线接触条件下的润滑状态,对降低能源消耗,减少材料磨损,提高生产效率等方面具有重要意义。 本文是在线接触条件下对薄膜润滑状态展开非稳态研究,为此在已有的光干涉法纳米级润滑膜厚测量仪的基础上自行研制了往复式线接触摩擦试验机。该试验机在能够保证运动过程中摩擦副的接触形式始终为线接触的前提下,可以实现对频率和载荷的实时调节。试验机利用显微镜图像采集系统实时拍摄往复运动过程中接触区的光干涉图像,为油膜的膜厚分析提供实验依据。此外,试验机上还装有摩擦力测量装置,便于探究载荷、频率、润滑剂黏度等对摩擦副的影响。该试验机结构紧凑,测试过程稳定,调节方便,为非稳态条件下润滑状态研究提供了很好的工具。 本文探究了试验机的实验步骤及方案,利用所获得的实验数据分析载荷、频率对线接触摩擦副油膜厚度与摩擦力的影响,发现在低速工况下,线接触区的油膜厚度与摩擦力主要受载荷的影响,对推动线接触条件下润滑状态的非稳态研究向更深层次发展具有一定意义。
【关键词】：非稳态 线接触 光干涉 油膜厚度 摩擦力
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 线接触油膜厚度的理论研究10-11
• 1.3 线接触油膜厚度的实验研究11-15
• 1.3.1 膜厚度测量方法介绍11-13
• 1.3.2 线接触光干涉试验机介绍13-15
• 1.4 摩擦力测量意义15-16
• 1.5 研究内容16-18
• 第2章 线接触试验机总体设计18-22
• 2.1 线接触摩擦试验机的整体结构18-19
• 2.2 试验机的工作原理19
• 2.3 润滑油膜厚度计算19-20
• 2.3.1 光强信息的提取方法19-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第3章 往复运动机构的设计22-29
• 3.1 往复运动机构概述22
• 3.2 试验机台架尺寸的确定22-23
• 3.3 伺服电机23-26
• 3.3.1 电机的选择23-25
• 3.3.2 电机轴与运动机构的连接25-26
• 3.4 玻璃盘夹具26
• 3.5 直线导轨26-27
• 3.6 运动状态分析27-28
• 3.7 本章小结28-29
• 第4章 加载机构的设计29-34
• 4.1 加载机构的设计原理29-30
• 4.2 滚珠丝杠与支撑30-31
• 4.3 轴承试样夹具的设计31-32
• 4.4 摩擦力的测量32-33
• 4.5 载荷传递部件的限位33
• 4.6 本章小结33-34
• 第5章 数据采集及控制系统34-44
• 5.1 引言34
• 5.2 伺服电机的控制34-38
• 5.2.1 伺服控制模式介绍34-36
• 5.2.2 伺服系统的供电与信号传输36-38
• 5.3 载荷与摩擦力信号的采集38-41
• 5.3.1 推拉力传感器38-40
• 5.3.2 传感器数据的采集与存储40-41
• 5.4 光干涉图像的采集41-43
• 5.4.1 显微镜41
• 5.4.2 CCD传感器41-43
• 5.5 本章小结43-44
• 第6章 实验步骤44-50
• 6.1 实验基本步骤44
• 6.2 实验材料的处理及技术参数44-46
• 6.2.1 润滑剂的相关参数45
• 6.2.2 轴承试样的抛光45-46
• 6.2.3 玻璃盘的清洗及参数要求46
• 6.3 实验方案46-48
• 6.4 光源使用规范48-49
• 6.5 本章小结49-50
• 第7章 实验测量结果及数据分析50-62
• 7.1 试验机的调试50
• 7.2 静态光干涉实验50-51
• 7.3 非稳态速度对润滑油膜的影响51-57
• 7.3.1 润滑油膜的周期性变化51-54
• 7.3.2 往复运动频率对润滑油膜的影响54-57
• 7.4 载荷对油膜厚度的影响57-59
• 7.5 非稳态摩擦力实验59-60
• 7.5.1 载荷对摩擦力的影响59
• 7.5.2 摩擦力的周期性变化59-60
• 7.6 本章小结60-62
• 第8章 结论及展望62-64
• 8.1 结论62
• 8.2 对线接触试验机的展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68

【参考文献】

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本文编号：1045997