隔膜泵十字头滑履摩擦副耐磨性实验研究

发布时间：2017-08-19 11:35

  本文关键词：隔膜泵十字头滑履摩擦副耐磨性实验研究

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【摘要】：往复式隔膜泵是集中活塞泵、压力泵坚固耐用等优点,克服活塞泵密封件易磨损等缺点而发展起来的一种往复式料浆泵。这种隔膜泵的结构简单,可以高效地完成高温、高腐蚀性固液两相介质以及高粘度的流体长距离的输送。十字头滑履摩擦副的耐磨性是影响隔膜泵设计尺寸、制造成本、使用寿命的一个重要指标。本文以不同润滑油润滑条件下,对耐磨铸铁、锌基合金、铝青铜三种材料与球墨铸铁组成摩擦副的耐磨性进行了实验研究和分析,为十字头摩擦副的设计和润滑油的选择提供依据。通过对隔膜泵动力端曲柄滑块机构数学模型分析和ADAMS仿真得到十字头滑道间的压强和相对滑动速度,为确定实验参数提供依据。以载荷为变量,通过不同润滑油润滑条件下的比压实验,得到三种材料在不同润滑油润滑下摩擦系数的变化规律,从而确定摩擦副的许用比压,为十字头摩擦副设计提供依据。有油充分润滑条件下的长磨实验模拟十字头滑道摩擦副的正常工作状态,得到三种材料组成的摩擦副在充分润滑条件下的耐磨性,为铝青铜的替换提供依据。乏油条件下的长磨实验模拟机器断油工况下,通过对摩擦系数的变化趋势和磨损表面的宏微观形貌分析,确定三种材料在断油工况下的耐磨性,为制定安全运行提供依据。为了进一步研究润滑油的粘度对耐磨性的影响,通过四球实验法测定钢球的磨痕直径,评定润滑油的耐磨性。本文工作实验研究成果为隔膜泵的十字头滑道摩擦副的选材、设计和结构优化提供了可靠依据,对于新型隔膜泵的改进设计具有重要参考价值。
【关键词】：隔膜泵 耐磨性 比压 长磨 四球实验
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH323
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题研究的目的和意义11-13
• 1.2 隔膜泵的研究发展概况及工业应用13-15
• 1.2.1 隔膜泵的发展历史13
• 1.2.2 隔膜泵的国外研究现状13-14
• 1.2.3 隔膜泵的国内研究现状14
• 1.2.4 隔膜泵的工业应用14-15
• 1.3 隔膜泵的设计方法15-16
• 1.3.1 传统的设计方法15
• 1.3.2 现代结构设计方法15-16
• 1.3.3 ANSYS分析软件在隔膜泵设计中的应用16
• 1.3.4 虚拟样机技术的应用16
• 1.4 十字头摩擦副磨损和润滑研究16-17
• 1.5 本文的主要工作内容17-19
• 第2章 隔膜泵结构分析与虚拟样机仿真19-31
• 2.1 曲柄滑块机构运动学分析19-21
• 2.1.1 滑块运动分析19-20
• 2.1.2 连杆质心运动分析20-21
• 2.2 曲柄滑块机构的动力学分析21-23
• 2.2.1 十字头的动力分析21-22
• 2.2.2 连杆的动力分析22-23
• 2.3 MATLAB仿真23-24
• 2.4 虚拟样机技术简介24-26
• 2.4.1 机械系统动力学仿真概述24-25
• 2.4.2 ADAMS软件简介25-26
• 2.5 动力系统模型建立26-27
• 2.6 运动学仿真及结果分析27-29
• 2.7 小结29-31
• 第3章 摩擦副材料耐磨性试验31-39
• 3.1 试验机简介31-32
• 3.2 试验机摩擦副32-34
• 3.3 磨损量测量34
• 3.4 实验条件34-36
• 3.4.1 润滑油的选择34
• 3.4.2 实验机转速及载荷确定34-36
• 3.5 实验方案36-37
• 3.5.1 比压实验36
• 3.5.2 含油长磨实验36
• 3.5.3 乏油长磨实验36-37
• 3.6 小结37-39
• 第4章 实验结果与分析39-73
• 4.1 比压实验39-45
• 4.1.1 多试件分级加载实验步骤39-40
• 4.1.2 多试件分级加载实验结果分析40-42
• 4.1.3 单试件分级加载实验步骤42-43
• 4.1.4 单试件分级加载实验结果分析43-45
• 4.1.5 比压实验结果小结45
• 4.2 有油充分润滑长磨实验45-58
• 4.2.1 有油充分润滑长磨实验步骤45-46
• 4.2.2 有油充分润滑长磨实验结果分析46-50
• 4.2.3 润滑油对材料摩擦系数的影响50-53
• 4.2.4 磨损量与比压关系53-55
• 4.2.5 长磨试件的形貌对比55-57
• 4.2.6 充分润滑长磨实验结果小结57-58
• 4.3 乏油长磨实验58-70
• 4.3.1 乏油长磨实验步骤58-59
• 4.3.2 乏油长磨实验结果分析59-62
• 4.3.3 润滑油对材料摩擦系数的影响62-65
• 4.3.4 磨损量与比压的关系65-66
• 4.3.5 长磨试件的形貌对比66-69
• 4.3.6 乏油润滑长磨实验结果小结69-70
• 4.4 小结70-73
• 4.4.1 比压实验结果70
• 4.4.2 充分润滑长磨实验结果70-71
• 4.4.3 乏油长磨实验结果71-73
• 第5章 润滑油耐磨性的测定73-77
• 5.1 概述73-74
• 5.2 试验机四球法简介74-75
• 5.3 试验方法75-76
• 5.3.1 试验设备与材料75
• 5.3.2 方法概要75
• 5.3.3 试验步骤75-76
• 5.4 实验结果与分析76-77
• 第6章 结论与展望77-79
• 6.1 结论77
• 6.2 展望77-79
• 参考文献79-83
• 致谢83

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