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考虑粗糙度的复合微织构轴承动力特性分析 被引量:2
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作者 王丽丽 张伟 +2 位作者 段敬东 李国清 葛雪 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期544-550,621,622,共9页
为了提高滑动轴承旋转摩擦副的动力学性能和优化轴承结构,综合考虑表面粗糙度和复合微织构等因素,建立轴承转子系统的动力学特性计算模型,从理论上研究了考虑表面粗糙度时的复合微织构轴承的稳定性。针对圆形复合矩形微织构轴承,计算了... 为了提高滑动轴承旋转摩擦副的动力学性能和优化轴承结构,综合考虑表面粗糙度和复合微织构等因素,建立轴承转子系统的动力学特性计算模型,从理论上研究了考虑表面粗糙度时的复合微织构轴承的稳定性。针对圆形复合矩形微织构轴承,计算了不同粗糙度下轴承的油膜压力和临界速度,分析了不同复合微织构深度下的轴承刚度系数、阻尼系数及临界速度。研究结果表明:复合微织构轴承可以获得更大的临界速度,提高轴承的稳定性;复合微织构轴承的稳定性随织构深度的增大先增大后减小,在圆形和矩形织构无量纲深度分别为0.2和0.3附近稳定性最佳;相较于不考虑粗糙度时,采用均方根偏差为0.209μm时的考虑粗糙度的复合微织构轴承稳定性更佳,但最佳织构深度有所减小。 展开更多
关键词 复合微织构轴承 织构深度 动力学特性 临界速度 表面粗糙度
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复合微织构排列方式对轴承润滑性能的影响 被引量:6
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作者 王丽丽 张伟 +1 位作者 葛雪 段敬东 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期145-155,共11页
目前对于多种织构复合表面轴承的排列方式的研究有待进一步深化.为了提升轴承承载力、降低摩擦因数和提升轴承稳定性,数值模拟及试验研究复合微织构排列方式对滑动轴承系统的动静特性的影响,并与单一微织构轴承及光滑轴承进行比较.利用... 目前对于多种织构复合表面轴承的排列方式的研究有待进一步深化.为了提升轴承承载力、降低摩擦因数和提升轴承稳定性,数值模拟及试验研究复合微织构排列方式对滑动轴承系统的动静特性的影响,并与单一微织构轴承及光滑轴承进行比较.利用有限差分法对轴承转子系统中油膜的Reynolds方程进行数值求解,针对圆形复合矩形、三角形复合菱形及六边形复合月牙形三种复合织构,在四种不同排列方式的条件下对轴承静特性(油膜压力、承载力、摩擦阻力和端泄量)以及轴承动特性(刚度系数和阻尼系数)的影响进行研究,并利用摩擦磨损试验仪对摩擦副摩擦学性能进行进一步试验探究.理论及试验结果显示,复合微织构轴承比光滑轴承和单一微织构轴承获得更大的承载力、更小的摩擦因数、更佳的动特性性能;三角形复合菱形微织构时摩擦副性能最佳,排列方式为周向对应平行排列时能够取得更佳的摩擦及润滑性能.研究复合织构排列方式对轴承润滑性能的影响可为复合织构在实际工况中应用提供理论参考和指导. 展开更多
关键词 复合微织构 排列方式 滑动轴承 动静特性 摩擦因数
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考虑粗糙度的水润滑复合微织构推力轴承性能分析 被引量:1
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作者 王丽丽 段敬东 +2 位作者 李龙超 刘迎澳 包云龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期256-265,409,共11页
目的改善摩擦副润滑性能,研究考虑表面粗糙度时复合微织构参数对推力轴承性能的影响,同时通过实验进一步说明复合微织构的减摩作用机理。方法建立表面粗糙度模型、复合微织构的水膜厚度方程和推力轴承的广义雷诺方程,研究不同复合微织... 目的改善摩擦副润滑性能,研究考虑表面粗糙度时复合微织构参数对推力轴承性能的影响,同时通过实验进一步说明复合微织构的减摩作用机理。方法建立表面粗糙度模型、复合微织构的水膜厚度方程和推力轴承的广义雷诺方程,研究不同复合微织构形状和排列方式推力轴承的性能。通过摩擦磨损实验验证复合微织构形状对轴承润滑性能的影响。结果复合微织构有效改善了摩擦副的摩擦学性能,在15种复合微织构和2种单一织构中,复合微织构的承载性能均优于单一鱼形和圆形织构,圆形复合鱼形微织构具有较好的润滑性能;当不同微织构沿周向排列时获得了较好的润滑参数,相较于径向排列,其承载力提升了45.45%;考虑表面粗糙度时,轴承的润滑性能得到提高,当尺度系数为0.0022、分维系数为2.6时,轴承获得了较好的润滑性能,相较于未考虑粗糙度时其承载力得到提高。结论实验得出与理论相同的结论,圆形复合鱼形微织构具有较好的承载力和减摩性能,合适的复合微织构参数可以有效提高水润滑推力轴承的润滑性能,降低摩擦因数。 展开更多
关键词 粗糙度 复合微织构 推力轴承 织构参数 摩擦实验
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仿生微坑—槽复合织构陶瓷刀具硬车削性能研究 被引量:6
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作者 郭志远 崔晓斌 燕凯 《工具技术》 2019年第1期25-30,共6页
在金属加工中,切屑一般被当做固体进行研究。有研究表明,切屑具有类似于流体的特性,因此,刀—屑接触处于固体与固体接触和固体与流体接触的混合状态。为改善刀具切削性能,综合考虑刀具与切屑接触的混合状态以及切屑流动方向,本文基于蜣... 在金属加工中,切屑一般被当做固体进行研究。有研究表明,切屑具有类似于流体的特性,因此,刀—屑接触处于固体与固体接触和固体与流体接触的混合状态。为改善刀具切削性能,综合考虑刀具与切屑接触的混合状态以及切屑流动方向,本文基于蜣螂表皮和鲨鱼表皮,在陶瓷刀具前刀面设计加工了微凹坑织构(DT)、微沟槽织构(GT)和微坑—槽复合织构(DGT)。通过有限元仿真和车削试验,研究了不同切削速度下干式车削GCr15淬硬轴承钢时织构对于刀具切削性能的影响规律。研究表明:三种织构刀具有效改善了陶瓷刀具的切削性能;微坑—槽复合织构刀具(DGT)在不同切削速度下切削性能均为最优;微凹坑织构刀具(DT)在较低切削速度时表现出相对良好的减摩特性,适合于较低的切削速度;微沟槽织构刀具(GT)更适合于较高的切削速度。 展开更多
关键词 复合微织构 陶瓷刀具 有限元仿真 车削加工 刀具切削性能
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基于图像处理技术界定微纳复合织构防覆冰性能 被引量:6
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作者 弯艳玲 崔普 +1 位作者 徐丽宁 于化东 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期54-58,67,共6页
目的制备具有防覆冰性能的微织构表面,准确评价微织构表面的结冰性能。方法采用激光二次扫描方法,以铝合金为基底,构筑沟槽-凹坑型复合微织构表面,以水滴在其表面结冰过程的图像为对象,采用阈值法分割图像和背景,对提取出的图像进行形... 目的制备具有防覆冰性能的微织构表面,准确评价微织构表面的结冰性能。方法采用激光二次扫描方法,以铝合金为基底,构筑沟槽-凹坑型复合微织构表面,以水滴在其表面结冰过程的图像为对象,采用阈值法分割图像和背景,对提取出的图像进行形态学运算,通过分析水滴结冰过程中的轮廓变化规律,研究水滴结冰过程的状态变化,进一步界定水滴的结冰时间。结果纳秒激光一次扫描形成的沟槽结构,增加了试件表面的粗糙度,使铝合金表面接触角由54.4°提高到116.5°,实现了铝合金表面的疏水性能。而二次扫描构建的沟槽-凹坑复合微织构,形成了C^w-C^n接触模型,进一步提高了试件表面的疏水性,试件表面接触角增大至154.4°。超疏水表面成核能垒高,且沟槽-凹坑复合微织构捕获的空气降低了固液界面的热交换速度,是铝合金表面结冰时间由11s延长到551s的原因。图像处理方法准确界定了水滴在结冰过程中的三个阶段。采用Harris角点检测法,可以实现精确判断结冰完成时间,减小了肉眼判断结冰状态所带来的主观误差。结论纳秒激光二次扫描构筑的沟槽-凹坑复合微织构可以有效提高Al7075表面的疏水性,并延缓水滴在其表面的结冰时间。图像法处理提取的表面轮廓,为研究分析水滴在结冰过程中的状态变化提供了一种新思路。 展开更多
关键词 防覆冰 复合织构 纳秒激光 图像处理 铝合金 结冰机理
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工件表面微/纳织构的研究现状与进展 被引量:6
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作者 李丹 杨学锋 +3 位作者 王守仁 刘文波 万壮 夏国峰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1348-1355,共8页
在工件表面加工微/纳织构可以有效提高摩擦副的表面承载力,同时降低摩擦因数,减少摩擦磨损。通过微/纳织构的研究和发展现状,对微/纳织构的关键设计参数、加工方法、减摩机理以及微/纳织构与涂层结合技术进行了综合性阐述。其中,织构的... 在工件表面加工微/纳织构可以有效提高摩擦副的表面承载力,同时降低摩擦因数,减少摩擦磨损。通过微/纳织构的研究和发展现状,对微/纳织构的关键设计参数、加工方法、减摩机理以及微/纳织构与涂层结合技术进行了综合性阐述。其中,织构的形状、深度、深径比、面积率等都是影响摩擦磨损的重要参数;微/纳织构的加工技术中脉冲激光加工技术最具发展前景;根据织构在不同润滑状态下的减摩机理不同,可以应用于机械加工、生物医学等众多领域;将微/纳织构与涂层相结合可以提高涂层与刀具表面的结合力,进而提高刀具的切削性能、抗粘结磨损性能。最后,指出了在摩擦副表面织构及其对摩擦学性能影响的研究方面还存在的问题和研究前景。 展开更多
关键词 表面织构 复合/纳织构 加工方法 减摩机理
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