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基于壁虎干黏附的刚柔耦合捕获单元力学性能研究
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作者 王刘伟 宋逸 +6 位作者 魏安民 王炳诚 史旺林 陈深宝 李帅 张晓敏 戴振东 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第3期284-290,共7页
针对空间碎片清除和非合作目标捕获等在轨作业中的空间动态捕获问题,设计了基于壁虎干黏附机制的刚柔耦合黏附捕获单元,实现冲击接触下稳定黏附附着目标面。分析了碰撞黏附过程的动态特性;搭建捕获性能测试装置并测定黏附单元碰撞/脱附... 针对空间碎片清除和非合作目标捕获等在轨作业中的空间动态捕获问题,设计了基于壁虎干黏附机制的刚柔耦合黏附捕获单元,实现冲击接触下稳定黏附附着目标面。分析了碰撞黏附过程的动态特性;搭建捕获性能测试装置并测定黏附单元碰撞/脱附力和速度等参数的关系,分析了黏附捕获—剥离的力学特性,并指导微重力环境下黏附捕获的参数设置;最终测试装置在失重飞机上完成了微重力环境下的自主黏附捕获。结果表明:基于干黏附的捕获单元能够满足空间捕获的应用需求。 展开更多
关键词 空间动态捕获 黏附单元 刚柔耦合 仿生设计
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微动磨损的热力学研究 被引量:9
2
作者 戴振东 杨生荣 +1 位作者 王珉 薛群基 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期125-131,共7页
微动磨损主要是由物理量纲不同的材料弹塑性和摩擦化学反应所决定的复合磨损 ,尚无普遍认可的理论模型。文中用非平衡态热力学描述摩擦接触下的耗散过程 ,以熵平衡关系和非平衡过程的稳定性分析为基础建立微动摩擦体系的热力学模型。分... 微动磨损主要是由物理量纲不同的材料弹塑性和摩擦化学反应所决定的复合磨损 ,尚无普遍认可的理论模型。文中用非平衡态热力学描述摩擦接触下的耗散过程 ,以熵平衡关系和非平衡过程的稳定性分析为基础建立微动摩擦体系的热力学模型。分析摩擦磨损中热传导、粘滞性流动、扩散和化学反应的熵产生变化 ,提出以材料粘滞性流动和摩擦化学反应为主的简化模型。根据对简化模型的分析 ,设计了面 -面接触的验证实验 ,并预测磨损痕迹会随微动幅度变化而改变 ,磨损区材料化学成分亦会随位置不同而变化。在 展开更多
关键词 微动磨损 热力学模型 材料粘滞性流动 化学反应
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试论摩擦学研究中的科学方法问题 被引量:4
3
作者 戴振东 薛群基 王珉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期235-240,共6页
摩擦学是工程先导性的学科高度交叉综合的前沿研究领域,是尚未成熟和最具活力的学科之一,它具有用户要求多样的特点。近年来的大量实验结果对摩擦学理论产生了巨大的冲击。为迎接挑战并更好地指导工业设计,须重新探讨摩擦学的研究方... 摩擦学是工程先导性的学科高度交叉综合的前沿研究领域,是尚未成熟和最具活力的学科之一,它具有用户要求多样的特点。近年来的大量实验结果对摩擦学理论产生了巨大的冲击。为迎接挑战并更好地指导工业设计,须重新探讨摩擦学的研究方法,表征量的选择及其思想方法。作者认为在继续开展摩擦学实验研究的同时,须大力推进理论研究,非平衡态热力学可做为该研究的基础,熵可用作为表征量。研究中应特别重视过程非线性、可逆性和混沌性,并积极探讨摩擦自组织结构的形成条件及其工业应用的可能。 展开更多
关键词 磨损 自润滑 摩擦学 非平衡态热力学
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高温复合载荷下钛合金微动疲劳特性的研究(英文) 被引量:2
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作者 戴振东 王珉 +1 位作者 朱如鹏 潘升才 《应用科学学报》 CAS CSCD 2001年第3期277-282,共6页
实验研究了多个参数对钛合金与不锈钢摩擦副微动疲劳寿命和微动摩擦系数的影响 .结果表明 ,较低的拉应力下 ,微动疲劳寿命显著降低 ,其最大降低对应的接触应力下 ,微动副具有最大的摩擦功耗 .微动疲劳寿命随温度非线性变化 :从室温~ 2 ... 实验研究了多个参数对钛合金与不锈钢摩擦副微动疲劳寿命和微动摩擦系数的影响 .结果表明 ,较低的拉应力下 ,微动疲劳寿命显著降低 ,其最大降低对应的接触应力下 ,微动副具有最大的摩擦功耗 .微动疲劳寿命随温度非线性变化 :从室温~ 2 0 0℃ ,随温度增加而降低 ;随后反而增加 ,3 0 0~ 5 0 0℃持续降低 .复合载荷下 ,低周幅值不变 ,增加高周载荷的幅值 ,微动疲劳寿命随幅值比的增加而降低 .最初 ,摩擦系数随循环参数增加 ,随后降低并趋于稳定 .高温下由于形成了润滑性氧化物而大幅度降低 .微动幅度小于临界值时 ,摩擦系数随微动幅度的增加线性增加 ,然后保持常值 .摩擦系数和正压力间的关系满足 f =2 .6 91 - 0 .40 9lnσN,从 5~ 45μm时 ,摩擦系数从 0 .2增加到 0 .8. 展开更多
关键词 钛合金 复合载荷 微动疲劳 微动摩擦系数 微动疲劳寿命 接触应力
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激光淬火对钛合金高温干摩擦特性影响的实验研究 被引量:2
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作者 戴振东 王珉 +1 位作者 杨生荣 薛群基 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期309-313,共5页
报道了钛合金TC11 对轴承钢GCr15 在室温到450 ℃大气环境下,激光淬火前后球盘对比研究。结果表明,经激光处理后,钛合金在150 ℃和300 ℃抗磨能力明显提高,但在室温和450 ℃改善不明显。
关键词 钛合金 玻璃化 滑动摩擦 激光淬火
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蝗虫脚掌微结构及其接触的有限元分析 被引量:21
6
作者 戴振东 Stanislav Gorb 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期66-69,共4页
用电子显微镜研究了蝗虫足掌的微结构 ,用非线性有限元方法分析足掌接触过程的变形规律、接触刚度及接触面积、气囊的作用和足掌的应力应变规律 .结果表明 ,蝗虫足掌以软性外表皮包含血浆 (液体 )的结构形式 ,有利于降低接触刚度、增加... 用电子显微镜研究了蝗虫足掌的微结构 ,用非线性有限元方法分析足掌接触过程的变形规律、接触刚度及接触面积、气囊的作用和足掌的应力应变规律 .结果表明 ,蝗虫足掌以软性外表皮包含血浆 (液体 )的结构形式 ,有利于降低接触刚度、增加接触面积 ,并使爪垫在接触过程便产生有利于稳定附着的摩擦力 .软性外表皮内的树丛状杆组织结构会提高足掌在各种表面上的适应性 。 展开更多
关键词 蝗虫 脚掌 微结构 接触过程 接触面积 接触刚度 变形规律 非线性有限元分析
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摩擦体系结构分析和定量建模的熵探索 被引量:3
7
作者 戴振东 薛群基 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期585-589,共5页
提出摩擦系统演化的 3种基本形式。在非平衡态热力学熵平衡方程的框架下构造摩擦系统的数学模型 ,用熵产生表征摩擦磨损过程的各种现象。讨论了各因素的物理量纲及其统一到熵的途径。研究表明 ,用非平衡态热力学研究摩擦磨损有助于摩擦... 提出摩擦系统演化的 3种基本形式。在非平衡态热力学熵平衡方程的框架下构造摩擦系统的数学模型 ,用熵产生表征摩擦磨损过程的各种现象。讨论了各因素的物理量纲及其统一到熵的途径。研究表明 ,用非平衡态热力学研究摩擦磨损有助于摩擦学的系统分析 ,熵产生可以定量表示摩擦磨损过程的所有因素——材料破坏、摩擦发热。 展开更多
关键词 不可逆过程热力学 定量建模 摩擦磨损 系统分析 数学模型
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空间机器人的若干前沿领域:研究进展和关键技术 被引量:12
8
作者 戴振东 《载人航天》 CSCD 2016年第1期9-15,共7页
基于空间环境和在轨任务的特殊性导致的空间机器人不同于地面机器人的特点,讨论了面向航天产业的核心技术路线图的确定方法,论述了航天员心理陪护机器人的要求和研究方法,重点分析了非合作目标捕获过程面临的非线性碰撞接触动力学等前... 基于空间环境和在轨任务的特殊性导致的空间机器人不同于地面机器人的特点,讨论了面向航天产业的核心技术路线图的确定方法,论述了航天员心理陪护机器人的要求和研究方法,重点分析了非合作目标捕获过程面临的非线性碰撞接触动力学等前沿科学问题和冲击载荷下空间漂浮系统的稳定控制等关键技术;并针对未来空间装备巨型化趋势,介绍了大型机械臂研制、多机器人协调和大延迟下对机器人系统智能化的研究进展。 展开更多
关键词 在轨服务 非合作目标捕获 航天机器人 航天员陪护 多机器人协调
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陆上杆机构运动仿生的现状、关键技术及未来发展 被引量:4
9
作者 戴振东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期621-628,共8页
从运动仿生的生物学基础、仿生运动体的发展和存在问题、运动仿生的未来发展等几个方面回顾和评述运动仿生面临的问题和发展机遇。分析了四足动物运动的生物学机制和国内外现有仿生机器人发展现状及存在的问题,并预测先进环境感知技术... 从运动仿生的生物学基础、仿生运动体的发展和存在问题、运动仿生的未来发展等几个方面回顾和评述运动仿生面临的问题和发展机遇。分析了四足动物运动的生物学机制和国内外现有仿生机器人发展现状及存在的问题,并预测先进环境感知技术、分布式驱动和智能驱动材料、杆机构机器人与智能控制技术和动物运动规律的研究将是未来运动仿生发展的方向。 展开更多
关键词 运动仿生 智能机器人 智能驱动材料 环境感知
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齿轮胶合判定方法的分析
10
作者 戴振东 吴林丰 +1 位作者 潘升才 王江 《南京航空学院学报》 CSCD 1990年第1期122-125,共4页
本文将判定齿轮胶合的方法分为齿面形貌法、齿轮磨损量法和齿轮动力响应法,并分析了各种判定法的特点。目察法简单易行;铁谱法、原子吸收法、光电比色法和齿轮动力响应法判定准确、可靠性高,并可用于齿轮胶合故障的监控。
关键词 齿轮 胶合 失效分析 失效监测
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壁虎脚趾运动调控的研究 被引量:12
11
作者 郭策 戴振东 +2 位作者 吉爱红 王卫英 孙久荣 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期110-113,共4页
本工作观测了支配壁虎前、后肢运动的外周神经,研究了神经对脚趾运动模式的调控关系,记录了摩擦脚底诱发的传入放电活动,依据神经与壁虎脚趾运动的调控关系和脚掌外翻-屈趾内收-扭动的运矾程序,进行计算机编程,连续对不同神经进行相应的... 本工作观测了支配壁虎前、后肢运动的外周神经,研究了神经对脚趾运动模式的调控关系,记录了摩擦脚底诱发的传入放电活动,依据神经与壁虎脚趾运动的调控关系和脚掌外翻-屈趾内收-扭动的运矾程序,进行计算机编程,连续对不同神经进行相应的时-空编码的程序刺激。CCD摄像头同步摄像的结果显示,计算机编程可制导壁虎脚掌产生外翻-屈趾内收-扭动一系列运动。壁虎脚趾运动调控的研究为仿生壁虎机器人控制系统的设计提供了生物学依据。 展开更多
关键词 壁虎脚趾 运动制导 运动调控 壁虎 脚趾 CCD摄像头 计算机编程 程序刺激 运动模式 放电活动
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中医色诊图像采集系统的设计与实现及实验研究 被引量:18
12
作者 郑冬梅 郭东杰 +1 位作者 戴振东 王鸿谟 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期731-737,共7页
研制中医色诊图像采集系统。整体制作为箱体式上下结构,系统选择色温5 500 K的氙灯模拟日光光源,反射率大于96%的聚四氟乙烯悬浮树脂涂层积分球漫射照明,分辨率为4 752像素×3 168像素的调谐数码相机采集图像。长时间光源稳定性和... 研制中医色诊图像采集系统。整体制作为箱体式上下结构,系统选择色温5 500 K的氙灯模拟日光光源,反射率大于96%的聚四氟乙烯悬浮树脂涂层积分球漫射照明,分辨率为4 752像素×3 168像素的调谐数码相机采集图像。长时间光源稳定性和光线均匀性实验表明:图像采集系统光源稳定性大于99.1%、显色性大于95%,光线均匀性大于98.6%;不同照度下,图像色度偏差小于1.24%;40例中青年和60例老年人面部图像采集实验证明:面部图像采集系统可以用RGB和Lab颜色空间的数据准确定量人脸面部的特征色诊信息,采集的数据可为中医色诊信息的客观化研究提供参考。 展开更多
关键词 色诊 色温 照度 显色性 积分球
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TC21钛合金微动磨损特性的研究 被引量:10
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作者 柏林 丁燕 +4 位作者 邓凯 王宁涛 龚海波 赵志国 戴振东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期79-82,103,共5页
采用SRV磨损试验机研究了TC21钛合金与0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢配副件的微动磨损特性;用正交实验法设计实验,系统研究了微动频率、法向载荷、微动振幅对钛合金磨损量的影响,测试了不同实验条件下摩擦系数与循环次数的关系。结果表明:微动振... 采用SRV磨损试验机研究了TC21钛合金与0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢配副件的微动磨损特性;用正交实验法设计实验,系统研究了微动频率、法向载荷、微动振幅对钛合金磨损量的影响,测试了不同实验条件下摩擦系数与循环次数的关系。结果表明:微动振幅对磨损量的影响高度显著,法向载荷的影响显著,微动频率有影响但不显著;在微动过程中摩擦系数呈现出阶段性变化,同时变化幅度随着微动频率的增加逐渐减小。TC21微动磨损发生的初期,其磨损机制主要以磨粒磨损为主,随着微动的进行剥落磨损和粘着磨损的作用逐渐明显。 展开更多
关键词 钛合金 TC21 微动磨损 正交实验 摩擦系数
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摩擦作用下金属氧化反应的机理 被引量:9
14
作者 李祥明 戴振东 +3 位作者 刘德浚 刘贵龄 薛同博 姜澄宇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期204-208,共5页
某些金属在空气中摩擦时生成的润滑性氧化膜由于具有低摩擦系数、高耐磨性和自修复等特点越来越受到关注。摩擦过程中氧化膜的生成速度超过磨损速度是获得有效润滑的必要条件。摩擦氧化的动力学机制不同于热氧化,本文基于致密氧化膜的... 某些金属在空气中摩擦时生成的润滑性氧化膜由于具有低摩擦系数、高耐磨性和自修复等特点越来越受到关注。摩擦过程中氧化膜的生成速度超过磨损速度是获得有效润滑的必要条件。摩擦氧化的动力学机制不同于热氧化,本文基于致密氧化膜的抛物线生长模型研究了摩擦状况下的氧化膜生长规律,使之尽早获得推广应用。 展开更多
关键词 摩擦 吸附 金属氧化物 扩散 活化能 氧化反应
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仿壁虎刚毛阵列的几何结构分析及制备 被引量:6
15
作者 于敏 莫桂冬 +2 位作者 贾世星 郭东杰 戴振东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期739-743,共5页
以JKR理论为基础,从刚毛缠结表面能的变化及弯曲变形角度分析,得到了仿刚毛阵列避免缠结的结构设计方法,得出了在材料性质确定的情况下,避免缠结的发生刚毛群几何结构须满足的关系。采用光刻制模真空浇铸的方法制备了4种结构尺寸的微米... 以JKR理论为基础,从刚毛缠结表面能的变化及弯曲变形角度分析,得到了仿刚毛阵列避免缠结的结构设计方法,得出了在材料性质确定的情况下,避免缠结的发生刚毛群几何结构须满足的关系。采用光刻制模真空浇铸的方法制备了4种结构尺寸的微米刚毛阵列。预期的设计与实际制造的刚毛阵列状态吻合,故证明该设计方法正确可行。 展开更多
关键词 爬壁机器人 高分子材料 结构分析 仿刚毛阵列 微制造
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GNS/PMMA泡沫复合材料的制备及其电磁屏蔽性能 被引量:18
16
作者 赵慧慧 姬科举 +2 位作者 许银松 黄正跟 戴振东 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期358-365,共8页
本文采用电泳法在泡沫镍表面沉积一层石墨烯,接着浸渍一层聚甲基丙烯酸甲酯,最后去除泡沫镍模板获得石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯泡沫复合材料。采用扫描电镜、四探针电导率仪及矢量网络分析仪等对材料的形貌结构及性能进行表征。结果表明... 本文采用电泳法在泡沫镍表面沉积一层石墨烯,接着浸渍一层聚甲基丙烯酸甲酯,最后去除泡沫镍模板获得石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯泡沫复合材料。采用扫描电镜、四探针电导率仪及矢量网络分析仪等对材料的形貌结构及性能进行表征。结果表明该泡沫复合材料完整地继承了泡沫镍的三维骨架结构,石墨烯在聚合物骨架中相互连接形成全连通的导电网络,使得该复合材料具有良好的电导率及电磁屏蔽性能。孔径0.25mm、厚度1.5mm的该复合材料的电导率最大可达1.5S·m-1,在8~12GHz范围内,其电磁屏蔽效能最高可达12.7dB,其中吸收损耗占总损耗的99%。因此以吸收损耗为主要屏蔽机制的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯泡沫复合材料是一种有前途的轻质、透气型电磁屏蔽材料。 展开更多
关键词 石墨烯 聚甲基丙烯酸甲酯 泡沫复合材料 电磁屏蔽 电泳沉积
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多功能摩擦试验机的研制与应用 被引量:16
17
作者 范炯 戴振东 姜澄宇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期405-409,共5页
研制了一种多功能摩擦试验机。它由主体、试样装夹附件和计算机数据采集及处理系统组成 ,通过更换不同附件可进行销盘摩擦试验、环块摩擦试验和接触疲劳试验等多种试验 ;同时 ,该机进行各种摩擦试验时可使用同一盘试样 ,排除了试样制备... 研制了一种多功能摩擦试验机。它由主体、试样装夹附件和计算机数据采集及处理系统组成 ,通过更换不同附件可进行销盘摩擦试验、环块摩擦试验和接触疲劳试验等多种试验 ;同时 ,该机进行各种摩擦试验时可使用同一盘试样 ,排除了试样制备中的误差对试验结果的干扰 ,提高了试验结果的可对比性 ;采用计算机数据采集及处理系统 ,大大提高了采集精度和效率。大量试验表明 ,该机所得结果准确、重复性好、可比性强 。 展开更多
关键词 摩擦试验 试验设备 数据处理 接触疲劳
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基于Matlab的仿壁虎机器人仿生步态规划与仿真 被引量:7
18
作者 张晓峰 俞志伟 +2 位作者 张昊 阮鹏 戴振东 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期185-190,共6页
在深入观察分析壁虎爬行步态的基础上,针对其非连续约束变结构运动特点,进行了新型仿壁虎机器人的运动学分析,设计了一种前脚掌姿态和落点位置参数可调的仿生多步态规划方法,以弥补现有的步态规划方法中存在的运动协调性差、适用面... 在深入观察分析壁虎爬行步态的基础上,针对其非连续约束变结构运动特点,进行了新型仿壁虎机器人的运动学分析,设计了一种前脚掌姿态和落点位置参数可调的仿生多步态规划方法,以弥补现有的步态规划方法中存在的运动协调性差、适用面窄等不足。基于Matlab软件平台开发了仿生步态规划程序,分析比较了仿壁虎机器人在对角和三角步态下的仿真实验结果,结果表明,仿壁虎机器人运动协调稳定,能够实现不同环境下的步态要求,验证了仿生步态规划方法的正确性和可行性,为基于不同环境下多步态数据生成奠定了基础。 展开更多
关键词 仿壁虎机器人 步态规划 MATLAB 仿生
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龙虱吸盘超微结构与吸附能力研究 被引量:6
19
作者 王卫英 戴振东 +1 位作者 虞庆庆 杨志贤 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期75-79,共5页
雄性龙虱的前足为抱握足,依靠附节上的吸盘产生吸附力以挟持雌虫完成交配。本文采用扫描电镜(SEM)研究东方龙虱吸盘的超微结构,包括微吸盘、吸管、刚毛等,发现微吸盘的几何形状独特,形似人足。利用生物信号采集处理系统,分别测试了龙虱... 雄性龙虱的前足为抱握足,依靠附节上的吸盘产生吸附力以挟持雌虫完成交配。本文采用扫描电镜(SEM)研究东方龙虱吸盘的超微结构,包括微吸盘、吸管、刚毛等,发现微吸盘的几何形状独特,形似人足。利用生物信号采集处理系统,分别测试了龙虱吸盘在玻璃和龙虱鞘翅表面上的吸附能力。体重1.2 g的龙虱吸盘吸附在玻璃面时,法向和切向吸附力平均值分别为43.2 mN和109.1 mN,最大值分别为97.2 mN和156 mN;吸附在鞘翅表面时测得最大切向吸附力约213 mN,相当于昆虫自身体重的17倍。 展开更多
关键词 扫描电镜 龙虱 抱握足 吸盘 仿生结构
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提高直升机齿轮传动干运转能力的离子注入技术 被引量:5
20
作者 于敏 戴振东 +3 位作者 薄玉奎 薛同博 刘贵龄 董创 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期11-15,共5页
根据直升机传动系统干运转能力的要求,用销盘试验机测定了M o离子注入量及润滑条件对齿轮钢12C r2N i4A摩擦副摩擦因数和磨损量的影响。结果表明:M o离子注入对摩擦因数影响很小,但可大大降低磨损率,对增强材料耐磨性有很好的作用。在FZ... 根据直升机传动系统干运转能力的要求,用销盘试验机测定了M o离子注入量及润滑条件对齿轮钢12C r2N i4A摩擦副摩擦因数和磨损量的影响。结果表明:M o离子注入对摩擦因数影响很小,但可大大降低磨损率,对增强材料耐磨性有很好的作用。在FZG齿轮试验机上进行了齿轮改性前后的对比试验,结果表明,未改性齿轮干运转30 m in后齿面明显胶合,而改性处理后的齿轮经45 m in干运转试验,齿轮工作良好,齿面光整,仍然可以继续使用,具有很好的干运转性能。 展开更多
关键词 离子注入 表面改性 千运转 摩擦磨损性能
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