表面织构改善非流体润滑性能研究

发布时间：2017-08-06 10:24

  本文关键词：表面织构改善非流体润滑性能研究

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【摘要】：摘要：在某些极端工况中,非流体润滑技术对于提升摩擦副的摩擦磨损性能和工作可靠性具有重要意义。为改善摩擦副的非流体润滑性能,本论文将表面织构技术应用到摩擦副表面,运用激光技术在摩擦副表面加工出一系列规则排布的凹坑阵列,探讨激光表面织构改善干摩擦磨损、提升固体润滑寿命的摩擦学性能。 本文通过干摩擦磨损试验的研究方法,探索激光表面织构几何形貌、摩擦副试件基体材料和硬度、试验条件等对表面织构改善干摩擦性能的影响。研究结果表明,摩擦副试件基体材料和硬度对表面织构的干摩擦特性影响显著；当环试件基体材料为45钢(HRC40)、块试件基体材料为12Cr (HRC56)时,激光表面织构确实可以提升摩擦副的抗磨性能；在一定范围内,载荷和速度的变化会影响摩擦副试件的磨损量,但不会使表面织构的抗磨性能丧失。 通过固体润滑摩擦磨损试验,探索了激光表面织构几何形貌、摩擦副试件基体材料、固体润滑膜制备工艺、试验条件等对表面织构减磨延寿效果的影响。结果表明,摩擦副试件基体材料对表面织构减磨延寿效果影响显著；同一固体润滑膜不同的制备方式对表面织构与固体润滑耦合减磨延寿效果影响不同；表面织构确实可以延长固体润滑膜的磨损寿命,织构面密度、微坑深度越大,固体润滑膜寿命越长；较小的微坑直径值使得固体润滑膜的寿命更长。 建立摩擦副的有限元接触模型,计算无织构摩擦副和织构化摩擦副分别在干摩擦和固体润滑状态下的接触应力分布,从应力的角度解释完善表面织构非流体润滑的作用机制。 本论文较全面的分析了激光表面织构对非流体润滑性能的影响和作用机制,为表面织构技术用于提升非流体润滑摩擦副的摩擦学性能提供了理论和试验支持。
【关键词】：表面织构 干摩擦 固体润滑 有限元 摩擦磨损试验
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-9
• 目录9-11
• 1 引言11-24
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的和意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-22
• 1.3.1 干摩擦和固体润滑的研究现状13-18
• 1.3.2 织构化表面的干摩擦研究现状18-20
• 1.3.3 织构化表面的固体润滑研究现状20-21
• 1.3.4 小结21-22
• 1.4 本论文的研究工作22-24
• 2 表面织构非流体润滑的有限元仿真研究24-30
• 2.1 有限元模型的建立24-26
• 2.2 接触应力的分析与讨论26-28
• 2.3 小结28-30
• 3 表面织构的加工30-39
• 3.1 激光表面织构加工的原理和优点30-31
• 3.1.1 激光表面织构的加工原理30-31
• 3.1.2 激光表面织构加工的优点31
• 3.2 激光表面织构的加工设备31-33
• 3.3 激光表面织构几何参数的测量33
• 3.4 激光工艺参数对织构几何形貌的影响33-39
• 3.4.1 激光扫描次数34-35
• 3.4.2 激光功率35-36
• 3.4.3 激光扫描速度36
• 3.4.4 激光频率36-39
• 4 表面织构非流体润滑的试验研究39-71
• 4.1 表面织构干摩擦特性试验研究40-57
• 4.1.1 表面织构几何形貌的试验研究40-47
• 4.1.2 试件基体材料的试验研究47-50
• 4.1.3 试件基体硬度的试验研究50-51
• 4.1.4 不同载荷和速度的试验研究51-53
• 4.1.5 激光表面织构干摩擦特性的机理分析53-57
• 4.2 表面织构固体润滑性能的试验研究57-71
• 4.2.1 试件基体材料的试验研究57-60
• 4.2.2 固体润滑膜加工工艺的试验研究60-61
• 4.2.3 表面织构几何参数的试验研究61-65
• 4.2.4 载荷和速度的试验研究65-67
• 4.2.5 表面织构与固体润滑耦合减磨延寿机理分析67-71
• 5 结论71-73
• 参考文献73-77
• 作者简历77-81
• 学位论文数据集81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 张嗣伟;;我国摩擦学工业应用的节约潜力巨大——谈我国摩擦学工业应用现状的调查[J];中国表面工程;2008年02期

2 翟洪祥,杨勇,黄振莺;颗粒增强铝基复合材料滑动摩擦行为的载荷依赖性[J];机械工程学报;2003年04期

3 杨卓娟,韩志武,任露泉;激光处理凹坑形仿生非光滑表面试件的高温摩擦磨损特性研究[J];摩擦学学报;2005年04期

4 宋起飞;周宏;李跃;王磊;单宏宇;张志辉;任露泉;;仿生非光滑表面铸铁材料的常温摩擦磨损性能[J];摩擦学学报;2006年01期

5 刘文莲,徐久军,姚曼;铌铸铁缸套表面矩形硬质相的磨损行为的有限元研究[J];润滑与密封;2005年05期

6 丛茜;张宏涛;金敬福;郝建峰;;仿生非光滑通孔耐磨机制有限元分析[J];润滑与密封;2007年01期

7 刘会霞;袁春俭;司辉;王霄;符永宏;;规则微造型表面磨损过程的有限元分析[J];润滑与密封;2008年02期

8 刘东雷;孟小霞;袁春俭;符永宏;王霄;王亚元;;多种规则微造型表面摩擦特性的试验研究[J];润滑与密封;2008年07期

9 居毅,郭绍义;碳氮共渗钢干摩擦状态下磨损行为的研究[J];浙江工程学院学报;2001年03期

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本文编号：629468