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Experimental investigations on wear properties of Palm kernel reinforced composites for brake pad applications
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作者 Satish Pujari S.Srikiran 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期295-299,共5页
The use of asbestos material is being avoided to manufacture the brake pads as it is harmful and toxic in nature. Further it leads to various health issues like asbestosis, mesothelioma and lung cancers. These brake p... The use of asbestos material is being avoided to manufacture the brake pads as it is harmful and toxic in nature. Further it leads to various health issues like asbestosis, mesothelioma and lung cancers. These brake pads can be replaced by natural fibers like Palm kernel (0-50%), Nile roses (0-15%) and Wheat (0-10%) with additives like aluminum oxide (5%-20%) and graphite powder (10%-35%). Phenolic resin of 35% is utilized as a binder. Particulated Nile roses are used to increase the friction coefficient and wheat powder is used to reduce the wear rate. Aluminum oxide and graphite are abrasive in nature. This helps to make brake pads with high friction co-efficient and less wear rate with low noise pollution. The wear of the proposed composites have been investigated at different speeds. Various tests like wear on pin-ondisc apparatus, hardness on the Rockwell hardness apparatus and oil absorption test have been conducted. Phenolic resin produces good bonding nature to fiber. Thus, Fibers found to have performed palatably among all commercial brake pads. The objective of the research indicates that Palm kernal shell could be a conceivable alternative for asbestos in friction coating materials. 展开更多
关键词 Friction materials PALM KERNEL fiber NILE ROSE Wheat Brake pad wear test Hardness test Oil absorption test
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基于摩擦磨损试验的齿轮泵浮动侧板高压油区面积优化
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作者 魏列江 梁明远 +1 位作者 展鹏 路全锋 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期139-144,共6页
针对齿轮泵浮动侧板高压油区面积设计显著影响齿轮泵机械效率的问题,采用剩余压紧力法计算齿轮泵浮动侧板所受合力,建立侧板力平衡模型。通过有限元法计算齿轮泵端面间隙油膜反推力,得出剩余压紧力设计方法下侧板所受合力,在摩擦磨损试... 针对齿轮泵浮动侧板高压油区面积设计显著影响齿轮泵机械效率的问题,采用剩余压紧力法计算齿轮泵浮动侧板所受合力,建立侧板力平衡模型。通过有限元法计算齿轮泵端面间隙油膜反推力,得出剩余压紧力设计方法下侧板所受合力,在摩擦磨损试验台上试验得出载荷大小对摩擦因数的影响规律。获得最优载荷后,反推出浮动侧板最优高压油区面积。结果表明:当高压油区面积为1068 mm^(2)时,齿轮泵摩擦损失为133 W,对比高压油区面积改进前,齿轮泵的机械效率提升7.9%。 展开更多
关键词 齿轮泵 浮动侧板 摩擦磨损试验 高压油区面积优化
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装配式机场刻槽道面板宏观构造耐磨性仿真及试验
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作者 蔡靖 姚磊 +2 位作者 宋照尚 王根叶 尚黎明 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第5期117-126,共10页
装配式刻槽道面其宏观刻槽构造的磨损机制及规律不同于现浇水泥混凝土刻槽道面,为提升装配式刻槽道面的耐久性,有必要对装配式机场水泥混凝土刻槽道面宏观刻槽构造耐磨性进行研究,获得最优的宏观刻槽构造特征参数。基于轮胎-装配式刻槽... 装配式刻槽道面其宏观刻槽构造的磨损机制及规律不同于现浇水泥混凝土刻槽道面,为提升装配式刻槽道面的耐久性,有必要对装配式机场水泥混凝土刻槽道面宏观刻槽构造耐磨性进行研究,获得最优的宏观刻槽构造特征参数。基于轮胎-装配式刻槽道面相互作用仿真模型研究飞机冲击滑行下的道面磨损,结合钢轮耐磨机进行道面试件磨损试验及点云扫描技术分析道面耐磨性。通过对不同刻槽表层宏观构造特征参数进行数值模拟,得到道面磨损体积和轮胎应力,获得优化的宏观构造特征参数,再根据试验测试与点云扫描数据分析,揭示了刻槽不同宏观构造特征参数与磨损率之间的关系,进一步得到最优的宏观构造特征参数。结果表明:矩形刻槽道面磨损率大于梯形刻槽道面磨损率;当槽间距在35~40 mm、槽宽在15~25 mm、槽深在2~4 mm、槽倒角在25°~60°时,道面磨损率和轮胎应力较小,能延长道面与轮胎的使用时间。 展开更多
关键词 装配式道面板 宏观构造 三向磨损 耐磨试验 点云扫描
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Unimax钢离子渗氮工艺研究
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作者 余泽通 王占奎 +1 位作者 逄明华 刘贯军 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期121-124,129,共5页
表面渗氮处理是提高零件表面性能的重要方法之一,Unimax钢以其优异的力学性能广泛用于模具领域。针对Unimax钢表面离子渗氮工艺,利用正交实验研究了氮氢比、压力、渗氮时间、渗氮温度等参数对Unimax钢渗氮效果的影响,分析了试件表面硬... 表面渗氮处理是提高零件表面性能的重要方法之一,Unimax钢以其优异的力学性能广泛用于模具领域。针对Unimax钢表面离子渗氮工艺,利用正交实验研究了氮氢比、压力、渗氮时间、渗氮温度等参数对Unimax钢渗氮效果的影响,分析了试件表面硬度、磨损率、成分及渗氮层结构。结果表明,随着渗氮时间的增加,渗氮层厚度增大,渗氮时间对渗层厚度的影响明显;其次,随着渗氮温度提高,渗氮层厚度增加,此因素仅次于渗氮时间;最后,随着氮氢比的升高,表面渗氮层厚度先缓慢上升然后下降,而压力因素影响效果不明显。本研究为Unimax钢表面渗氮技术的发展奠定了理论及技术基础。 展开更多
关键词 Unimax钢 离子渗氮 正交实验 表面硬度 摩擦磨损
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长年限多沙河流电站压力钢管泥沙磨损试验与寿命预估研究 被引量:1
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作者 邱巍 彭梁 +4 位作者 严戴志 郑有全 余志顺 刘小兵 张力 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期172-174,193,共4页
针对龚嘴电站运行年限长达50余年,近年检测发现压力钢管因存在泥沙磨损导致管壁厚减薄潜在安全运行的隐患,开展了压力钢管沙水流动数值模拟以及泥沙磨损试验和预测研究,建立泥沙磨损预估数学模型,预估压力钢管寿命。研究表明,龚嘴水电... 针对龚嘴电站运行年限长达50余年,近年检测发现压力钢管因存在泥沙磨损导致管壁厚减薄潜在安全运行的隐患,开展了压力钢管沙水流动数值模拟以及泥沙磨损试验和预测研究,建立泥沙磨损预估数学模型,预估压力钢管寿命。研究表明,龚嘴水电站压力钢管明管段泥沙磨损,在汛期平均泥沙浓度2.5kg/m^(3)条件下,磨损率达1.392×10^(-4)mm/h,在平均泥沙浓度0.63kg/m^(3)条件下,磨损率为3.509×10^(-5)mm/h,若不考虑河流泥沙浓度有逐步增大趋势等其他影响因素的情况,按压力钢管设计要求和年平均泥沙浓度0.63 kg/m^(3)预估,理论上龚嘴水电站压力钢管明管段还能运行19年。但由于压力钢管还可能锈蚀,同时还会遇到河流泥沙浓度剧增的情况,建议要加强对管道系统壁厚的监测和日常维护。 展开更多
关键词 长年限 多沙电站 压力钢管 泥沙磨损试验 寿命预估
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基于机器学习算法的油嘴冲蚀磨损预测 被引量:1
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作者 李若雯 刘少胡 +1 位作者 徐泽庆 王锁男 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4526-4533,共8页
压裂后返排高速液体携带固体颗粒对油嘴造成严重冲蚀,难以保证油嘴稳定运行。针对油嘴冲蚀严重的问题,采用数值模拟的方法对油嘴冲蚀磨损进行研究,分析了含砂比、砂粒直径、砂粒密度、泵排量和液体黏度对油嘴冲蚀磨损的影响规律。研究表... 压裂后返排高速液体携带固体颗粒对油嘴造成严重冲蚀,难以保证油嘴稳定运行。针对油嘴冲蚀严重的问题,采用数值模拟的方法对油嘴冲蚀磨损进行研究,分析了含砂比、砂粒直径、砂粒密度、泵排量和液体黏度对油嘴冲蚀磨损的影响规律。研究表明:含砂比和液体黏度增大时,最大冲蚀率呈线性增长;砂粒密度和泵排量的增大时,最大冲蚀率呈指数增长;砂粒直径增大时,最大冲蚀率呈指数降低。采用正交试验法判断各个因素的显著性,影响油嘴冲蚀磨损的因素依次为:含沙比>泵排量>砂粒密度>砂粒直径>液体黏度。基于数值模拟的结果,采用机器学习的方法,对比分析支持向量机回归(support vector regression, SVR)、卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)、BP(back propagation)神经网络神经网络和随机森林回归(random forest regression, RFR)算法分别进行油嘴冲蚀磨损结果预测。优选SVR算法,采用粒子群算法对预测模型进行优化,得到较优油嘴冲蚀预测模型。 展开更多
关键词 油嘴 冲蚀磨损 正交试验 模型优化 机器学习
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自润滑关节轴承超高温摆动磨损试验系统
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作者 潘立新 蒋坤 +1 位作者 王曼 徐唯哲 《轴承》 北大核心 2025年第4期75-79,共5页
针对自润滑关节轴承在超高温环境下的摆动磨损试验,提出试验方案并搭建了由加载系统、摆动系统、环境模拟系统、检测和控制系统以及轴承夹持装置等构成的试验系统,进行了某规格自润滑关节轴承在高温重载条件下的磨损性能试验,试验结果... 针对自润滑关节轴承在超高温环境下的摆动磨损试验,提出试验方案并搭建了由加载系统、摆动系统、环境模拟系统、检测和控制系统以及轴承夹持装置等构成的试验系统,进行了某规格自润滑关节轴承在高温重载条件下的磨损性能试验,试验结果表明该试验系统运行稳定,测试数据可重复性好,可以满足800℃环境下自润滑关节轴承的低速摆动试验要求。 展开更多
关键词 滑动轴承 关节轴承 自润滑 摆动 高温试验 磨损试验
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滚动接触界面静态接触特性实验设计与教学实践
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作者 林起崟 王涛 +3 位作者 丘铭军 庄健 邵衡 洪军 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第8期51-61,共11页
针对轴承装配界面磨损失效导致高端装备性能降低、寿命受限的核心问题,该文提出一种基于粒子群优化算法的滚子母线形状优化设计方法,明确了HF-TK对数修形滚子在恒定压力下的形状参数,并将优化后HF-TK对数修形滚子与3种圆弧滚子、直母线... 针对轴承装配界面磨损失效导致高端装备性能降低、寿命受限的核心问题,该文提出一种基于粒子群优化算法的滚子母线形状优化设计方法,明确了HF-TK对数修形滚子在恒定压力下的形状参数,并将优化后HF-TK对数修形滚子与3种圆弧滚子、直母线滚子进行数值分析与实验对比,揭示了滚子轮廓曲线对界面应力分布的关键影响机制。研究结果表明:HF-TK对数曲线滚子通过端部渐进曲率优化,可有效消除轴承滚子边缘应力集中。在教学实施中,学生将参与数值分析、优化设计和实验验证等优化设计全流程,深度理解接触理论中曲率半径、载荷分布与装配性能的内在联系,提升学生对机械装配界面性能优化设计方法的认知水平。 展开更多
关键词 实验教学平台 圆柱滚子轴承 装配界面 静态接触特性 往复摩擦磨损实验
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高频往复摩擦系统研制及运动控制策略研究
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作者 尹莉 黄鹭 +4 位作者 孙淼 陈少华 杨家慧 蔡晋辉 姚燕 《计量学报》 北大核心 2025年第5期723-729,共7页
为推进高频往复摩擦磨损试验机的国产化进程,采用自研的高频往复摩擦系统,开展了摩擦磨损过程中高频往复稳定驱动控制技术的研究。通过建立摩擦阻力下振动仿真模型,模拟了高频往复运动控制过程,优化了实际运动控制策略。在上述基础上,... 为推进高频往复摩擦磨损试验机的国产化进程,采用自研的高频往复摩擦系统,开展了摩擦磨损过程中高频往复稳定驱动控制技术的研究。通过建立摩擦阻力下振动仿真模型,模拟了高频往复运动控制过程,优化了实际运动控制策略。在上述基础上,开展了不同工况下的摩擦磨损实验。结果表明,自研运动控制策略实现了稳定的位移输出,典型试验工况下的位移示值误差不超过±2%,并将摩擦系数值与目前国际领先的高频往复摩擦磨损设备进行了比对,二者示值差异小于1%。 展开更多
关键词 力学计量 摩擦磨损试验机 高频往复运动 振动信号自适应控制 摩擦磨损 摩擦系数
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自润滑轴承及其寿命研究现状与未来展望
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作者 张俊潇 李振 +3 位作者 任志英 马国政 赵海朝 王海斗 《材料导报》 北大核心 2025年第17期192-198,共7页
自润滑轴承因依靠零件本身的材料特性,为轴承相对运动表面提供润滑,使其可服役于油/脂润滑不便的航空、航天、核电等领域的高端装备运动部件中。但随着高端装备运动部件向极限性能发展,对自润滑轴承的高可靠长寿命提出了新的要求。因此... 自润滑轴承因依靠零件本身的材料特性,为轴承相对运动表面提供润滑,使其可服役于油/脂润滑不便的航空、航天、核电等领域的高端装备运动部件中。但随着高端装备运动部件向极限性能发展,对自润滑轴承的高可靠长寿命提出了新的要求。因此,为研制满足高端装备运动部件需求的自润滑轴承,需明确现有低摩擦、耐磨损的自润滑材料性能提升技术,探明评价自润滑轴承性能的试验技术手段,掌握自润滑轴承的寿命预测技术。基于此,本文介绍了三种典型自润滑方式的自润滑轴承研究进展,阐述了转动类和滑动类自润滑轴承的寿命测试仪器,总结了基于统计学、物理模型和机器学习的三种自润滑轴承寿命预测方法,之后分析展望了自润滑轴承未来的研究方向。 展开更多
关键词 自润滑轴承 摩擦磨损 寿命试验 预测方法
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Zr-2.5Nb-HXLPE配副的髋关节磨损测试及磨屑特征分析
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作者 熊芹 张亚丽 +3 位作者 史文 刘瑞娟 杨抒 靳忠民 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期50-60,共11页
传统人工髋关节为钴铬钼-超高分子量聚乙烯配副,其聚乙烯磨屑导致的无菌性松动是假体失效的重要原因。氧化锆铌合金(Zr-2.5Nb)综合了金属和陶瓷的优点,作为新型人工髋关节假体材料能有效减少聚乙烯的磨损,从而延长人工关节假体的使用寿... 传统人工髋关节为钴铬钼-超高分子量聚乙烯配副,其聚乙烯磨屑导致的无菌性松动是假体失效的重要原因。氧化锆铌合金(Zr-2.5Nb)综合了金属和陶瓷的优点,作为新型人工髋关节假体材料能有效减少聚乙烯的磨损,从而延长人工关节假体的使用寿命。为揭示新型人工髋关节假体材料Zr-2.5Nb的磨损机制,针对氧化锆铌合金-高交联聚乙烯配副(Zr-2.5Nb-HXLPE),在髋关节模拟机上进行500万次的磨损循环测试,利用酶化法分离提取得到不同磨损周期下润滑液中的HXLPE磨屑,并进行磨屑特征分析。磨损测试结果表明,HXLPE内衬的体积磨损率为(8.21±4.34)mm^(3)/million cycles,HXLPE内衬的磨损形貌多为抛光和点蚀,并伴有多方向的划痕和犁沟。磨屑分析结果表明,磨屑数量基本在10^(10)量级;磨屑尺寸均为微纳米级别,主要集中在0~0.4μm范围内,小部分在0.4~1.0μm内,极少磨屑尺寸大于1.0μm;磨屑形状以圆状和椭圆状居多,纤维状磨屑较少。Zr-2.5Nb-HXLPE配副的磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损,其中黏着磨损占主导地位。 展开更多
关键词 锆铌合金 高交联聚乙烯 磨损测试 磨屑分离 磨屑特征
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非光滑表面制动鼓及含碳量对磨损性能的影响机制
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作者 徐立友 王其远 +2 位作者 张帅 杨海洋 周倜 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期31-41,M0004,共12页
为探究制动鼓与刹车片之间磨损量的变化,选取4种制动鼓试样开展两种热疲劳循环操作,筛选不同表面处理方式,非光滑表面硬度,碳的质量分数(含碳量)和石墨类型为设计变量,在磨损实验机上与半金属刹车片进行对磨实验。结果表明:单元体硬度... 为探究制动鼓与刹车片之间磨损量的变化,选取4种制动鼓试样开展两种热疲劳循环操作,筛选不同表面处理方式,非光滑表面硬度,碳的质量分数(含碳量)和石墨类型为设计变量,在磨损实验机上与半金属刹车片进行对磨实验。结果表明:单元体硬度值增加会加大制动鼓对刹车片的磨损程度,增碳单元体网格状试样对刹车片磨损最大,达到29.86 mg,提升119.5%。在实施表面处理之前,制动鼓试样磨损量与刹车片磨损量大致呈反比关系,C型石墨制动鼓对刹车片磨损最小,约13 mg。经过表面处理后,网格状单元体对刹车片磨损最大,达到27.2 mg,提升约100%。当母材含碳量达到3.41%时刹车片产生最小磨损约22 mg,与最大磨损时相比降低约9%,C型石墨制动鼓对刹车片磨损最大,达到约24.5 mg。 展开更多
关键词 鼓式制动器 表面处理 磨损试验 热疲劳循环 磨损影响因素
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乙二醇难燃液压液的摩擦学性能研究
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作者 龚鹏 张文田 +2 位作者 温相丽 丁建宁 李绿洲 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期961-973,共13页
乙二醇难燃液压液已经广泛应用于存在火灾隐患的液压系统,为了探究其在不同工况下的摩擦学性能,本文中使用四球摩擦磨损试验机研究不同载荷、转速和温度对乙二醇难燃液压液润滑性能的影响.利用光学显微镜和三维白光干涉表面形貌仪分析... 乙二醇难燃液压液已经广泛应用于存在火灾隐患的液压系统,为了探究其在不同工况下的摩擦学性能,本文中使用四球摩擦磨损试验机研究不同载荷、转速和温度对乙二醇难燃液压液润滑性能的影响.利用光学显微镜和三维白光干涉表面形貌仪分析其磨损性能,通过X射线光电子能谱分析仪和扫描电子显微镜等对磨损区域微观形貌及磨损机制进行分析.结果表明:随着载荷或转速的增加,平均摩擦系数和磨损率呈现先减小后增大的规律;随着温度升高,摩擦系数和磨损率均增大.在载荷为392 N、转速为1200 r/min、温度在40℃以下时乙二醇难燃液压液的润滑性能最好.低载、低速和低温时系统的磨损机制以磨粒磨损为主;工况达到高载(588 N)或高转速(2400 r/min)及高温(85℃)时,磨损机制变为黏着磨损和疲劳磨损.本工作对于改进工程应用、延长设备寿命和预防故障等都具有重要意义. 展开更多
关键词 乙二醇难燃液压液 四球摩擦磨损试验机 载荷 转速 温度
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温度、载荷以及转速对4108航空润滑油摩擦学行为的影响 被引量:1
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作者 朴正镇 岳骆 +6 位作者 白鹏鹏 马楷 刘晨昊 温相丽 赵辉 孟永钢 田煜 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期12-22,共11页
为满足航空发动机高温、高负荷工况需求,开展4108航空润滑油在M50钢球/M50钢球以及Si_(3)N_(4)陶瓷球/M50钢球摩擦副的四球摩擦磨损试验,研究温度、载荷、转速等环境工况对摩擦磨损行为的影响;通过光镜、三维白光干涉仪、扫描电子显微镜... 为满足航空发动机高温、高负荷工况需求,开展4108航空润滑油在M50钢球/M50钢球以及Si_(3)N_(4)陶瓷球/M50钢球摩擦副的四球摩擦磨损试验,研究温度、载荷、转速等环境工况对摩擦磨损行为的影响;通过光镜、三维白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对M50钢球进行分析表征,探究4108航空润滑油在不同摩擦副体系的磨损机制行为。结果表明:4108航空润滑油在M50/M50摩擦副体系中的摩擦学性能对于载荷、温度环境因子敏感性较小,而转速直接影响摩擦因数和磨损率,且随转速增大摩擦因数和磨损率呈增大的趋势;4108航空润滑油在Si_(3)N_(4)/M50摩擦副体系中展现良好的润滑性能,高载荷、高温和高转速下条件下M50钢球摩擦因数和磨损率与常温、低载以及低速条件下相差不大。对比分析4108航空润滑油在不同摩擦配副体系中M50球的磨损率可以发现,高温、高转速条件下Si_(3)N_(4)/M50体系中M50球的磨损率明显低于M50/M50体系中M50球的磨损率。 展开更多
关键词 航空润滑油 润滑性能 摩擦磨损性能 摩擦配副体系 四球摩擦试验机
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基于复合磨蚀试验平台的TBM滚刀磨损影响因素研究 被引量:1
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作者 刘征 尤晓波 +2 位作者 魏民 张康健 张志强 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期124-132,169,共10页
隧道掘进机是一种广泛用于隧道掘进开挖的工程机械。盘型滚刀作为掘进过程中直接接触并切割岩石的关键部件,其磨耗程度将显著影响隧道掘进机的工作效率和安全性。为探究正常磨损机制下的滚刀磨损特性及关键施工参数对滚刀磨损量的影响规... 隧道掘进机是一种广泛用于隧道掘进开挖的工程机械。盘型滚刀作为掘进过程中直接接触并切割岩石的关键部件,其磨耗程度将显著影响隧道掘进机的工作效率和安全性。为探究正常磨损机制下的滚刀磨损特性及关键施工参数对滚刀磨损量的影响规律,根据盘型滚刀实际几何尺寸制作了比例1∶10的小滚刀模型,采用SP3-I滚刀复合磨蚀实验台开展不同试验参数(贯入速度、滚压速度、刀刃宽度、岩样)的小尺寸滚刀磨损实验,分析各试验参数对滚刀磨损量的影响规律。在此基础上,应用ATA-IGG I岩石磨蚀伺服实验仪,进行不同岩样的Cerchar磨蚀指数(Cerchar Abrasivity Index)试验。结果表明:(1)滚刀磨损量随贯入速度增加而线性增加,过高的贯入速度易使滚刀发生卷边,导致磨损量剧增;(2)增大滚压速度可有效减少滚刀磨损量,但在实际工程应用中,应将滚压速度控制在合理区间,以减少对围岩的扰动并保证掘进效率;(3)采用宽刃滚刀和窄刃滚刀交替布置可充分发挥不同刃宽滚刀的侧向和径向裂缝拓展能力,提高掘进效率;(4)基于岩石值和滚刀千米磨损量提出一种滚刀磨损预测方法,可实现滚刀磨损状态的评估。研究成果可对TBM掘进过程中盘型滚刀优化设计和磨损状态的实时评估提供一定指导。 展开更多
关键词 TBM滚刀 复合磨蚀试验 Cerchar磨蚀指数 滚刀磨损预测 相似比模型
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不同尺寸SiC磨粒及磨料粒度分布下机床导轨材料GCr15的磨损机制
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作者 王奔 祝天龙 +5 位作者 汪嘉怡 宋畅 印文典 张棋 陈铁 李昕旸 《工具技术》 北大核心 2025年第9期38-47,共10页
探究不同尺寸与粒径分布SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑对机床精密部件的磨损机制与机理的综合影响,为机床精密部件防护提出理论依据。以机床导轨副材料GCr15轴承钢为试验件材料,运用SiC颗粒替代陶瓷基复合材料切屑,在不同尺寸单一粒径磨... 探究不同尺寸与粒径分布SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑对机床精密部件的磨损机制与机理的综合影响,为机床精密部件防护提出理论依据。以机床导轨副材料GCr15轴承钢为试验件材料,运用SiC颗粒替代陶瓷基复合材料切屑,在不同尺寸单一粒径磨粒与混合磨粒粒径条件下进行摩擦磨损试验,分别从宏观摩擦系数、粗糙度、均方差、偏态系数与峰态系数与微观磨损形貌对摩损表面进行表征,探究表面磨损机制。结果表明:3μm与5μm的磨粒对摩擦系数的影响较小,且稳定阶段后期摩擦系数较为稳定,磨损后表面粗糙度与磨损量较小且磨损较浅,对表面质量的影响较小。在磨粒条件下,磨粒以滚动磨损和滑动开槽磨损相结合。在单一粒径条件下随着粒径尺寸的增大磨粒逐步转变为滑动开槽为主;在混合粒径条件下,当粒度跨较小时,较小的磨粒随着磨损的进行逐步转变为活性磨粒并参与磨损,磨损形式逐步变为滚动开槽。当粒径跨度较大时,较小的磨粒难以转变为活性磨粒参与滑动开槽,少数处于微滚动,较大的磨粒的滑动开槽为主要的磨损形式;3μm和5μm的磨粒对摩损进程的影响主要在剧烈磨损阶段,而20μm,100μm,140μm的磨粒在整个磨损进程中始终处于波动状态难以稳定。虽然在混合粒径跨度较小时,小粒径的参与使磨合磨损阶段有所减短,但随着粒径跨度的增大,小粒径难以对磨损过程产生影响。 展开更多
关键词 机床导轨 销盘试验 摩擦磨损性能 磨损机制 磨粒磨损
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超越离合器外星轮的磨损分析及优化设计
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作者 禹鑫 薛进学 +2 位作者 张作超 李泽强 王世杰 《轴承》 北大核心 2025年第6期23-28,共6页
针对超越离合器外星轮的磨损问题,通过故障树分析得出楔角、外星轮材料可能是导致磨损的主要因素,在此基础上通过理论分析得到磨损原因为楔角偏大以及外星轮材料硬度较低,建立有限元模型并结合试验验证了分析的正确性,提出将楔角由10... 针对超越离合器外星轮的磨损问题,通过故障树分析得出楔角、外星轮材料可能是导致磨损的主要因素,在此基础上通过理论分析得到磨损原因为楔角偏大以及外星轮材料硬度较低,建立有限元模型并结合试验验证了分析的正确性,提出将楔角由10°改为9°,外星轮材料由ZGCr15改为耐磨性更好的高速工具钢W18Cr4V,优化设计的超越离合器外星轮接触区域的磨损得到显著改善,验证了优化设计方案的正确性。 展开更多
关键词 超越离合器 磨损 楔角 材料 有限元法 试验 接触应力 疲劳寿命
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镀铬和滚压处理对35Cr2Ni4MoA钢微动疲劳性能的影响
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作者 杨廷勇 邓文 +2 位作者 张超 钟翔福 兰智云 《表面技术》 北大核心 2025年第13期193-202,共10页
目的研究不同表面处理的35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓在模拟服役工况下的微动疲劳性能。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、轮廓仪、显微硬度计、金相显微镜等测试手段分析不同表面处理方式对35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓表面完整性的影响,运用步进法对... 目的研究不同表面处理的35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓在模拟服役工况下的微动疲劳性能。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、轮廓仪、显微硬度计、金相显微镜等测试手段分析不同表面处理方式对35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓表面完整性的影响,运用步进法对螺栓进行疲劳试验,得到疲劳强度,最后探讨表面完整性与疲劳性能之间的内在联系。结果采用镀铬、滚压或镀铬后滚压复合处理均能够改善35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓的表面形貌,降低其表面粗糙度,提高其近表层硬度,其中采用滚压或镀铬处理后其表面粗糙度Ra、Rz相较于基材分别降低了87.56%、82.53%,56.70%、62.77%。采用镀铬后滚压处理方式能够改善镀层的致密性,但容易出现表面微裂纹。采用滚压及镀铬后滚压复合处理能够提高35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓的疲劳强度,相较于基材分别提高了14.2%、7.2%,采用镀铬处理则会降低疲劳强度,相较于基材降低了3.9%。结论疲劳失效形式表现为微动疲劳,通过滚压、镀铬及滚压复合处理给试样带来的粗糙度降低、硬度增大等有利因素,能够有效抑制35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓微动疲劳源的萌生和扩展,提高微动疲劳强度抗力;经镀铬处理后,镀层的致密性较差,且出现了微裂纹,这些是影响微动疲劳抗力的不利因素,有利因素与不利因素共同决定了35Cr2Ni4MoA高强钢螺栓的微动疲劳强度。 展开更多
关键词 35Cr2Ni4MoA钢螺栓 滚压处理 镀铬处理 疲劳试验 微动疲劳 步进法
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煤矿设备中煤粉对齿轮润滑性能的影响
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作者 李白 周俊丽 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期167-172,共6页
煤矿设备在煤炭开采过程中极易受到煤粉的污染,本文通过搭建齿轮箱传动系统试验台,开展煤粉污染工况模拟试验,采用煤粉浓度检测、润滑油黏度测试和铁谱磨粒分析等方法,研究煤粉粒度、硬度、污染浓度和污染时间等对润滑油性能及齿轮箱磨... 煤矿设备在煤炭开采过程中极易受到煤粉的污染,本文通过搭建齿轮箱传动系统试验台,开展煤粉污染工况模拟试验,采用煤粉浓度检测、润滑油黏度测试和铁谱磨粒分析等方法,研究煤粉粒度、硬度、污染浓度和污染时间等对润滑油性能及齿轮箱磨损程度的影响。结果表明:煤粉污染会增加润滑油的黏度,加剧齿轮的磨损;不同煤粉的粒度与硬度均会使润滑油黏度上升和齿轮磨损程度增加,特别是无烟煤颗粒棱角分明,对润滑油的黏度及齿轮磨损会产生更显著的影响;煤粉污染浓度过高和污染运行时间增加同样会导致润滑油的黏度增加和齿轮磨损加剧,使润滑油性能加速劣化。本研究成果可为煤矿设备的润滑油状态监测、换油周期制定及润滑油净化过滤提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 煤粉污染 齿轮传动系统 黏度测试 铁谱磨粒分析 影响规律
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不同几何尺寸SiC微粒对机床导轨材料GCr15的磨损机制
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作者 王奔 史忠澳 +1 位作者 祝天龙 张棋 《表面技术》 北大核心 2025年第1期140-149,共10页
目的探究不同几何尺寸SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑对机床精密部件磨损性能的影响机制及磨损机理,为机床防护提供理论参考。方法以机床精密部件——导轨运动副为例,利用SiC磨粒代替SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑,采用机床导轨运动副材料GC... 目的探究不同几何尺寸SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑对机床精密部件磨损性能的影响机制及磨损机理,为机床防护提供理论参考。方法以机床精密部件——导轨运动副为例,利用SiC磨粒代替SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑,采用机床导轨运动副材料GCr15轴承钢,在不同几何尺寸磨粒条件下进行销盘摩擦磨损试验,采用宏观摩擦因数和微观磨损形貌对磨损表面进行表征,探究磨损机制。结果相较于无磨粒条件下,在加入磨粒后其摩擦因数更高、更不稳定。在磨粒条件下,GCr15轴承钢的磨损表面存在大量的平行凹槽和不规则压痕,并伴随着少量的剥落坑。随着磨粒尺寸的增加,损伤加重,平行凹槽磨损更深、更宽,表面材料的剥落坑更密集,同时,磨粒几何尺寸的增加导致更深的磨痕深度及更高的磨损量。结论磨粒在摩擦界面存在游离和结合等2种运动形式,磨损机制为滚动挤压磨损与滑动开槽磨损的结合,且随着磨粒几何尺寸的增大,磨损机制由磨粒滚动挤压过渡为滑动开槽主导;1μm和5μm磨粒对摩擦进程的影响主要体现在剧烈磨损阶段,而10μm和20μm磨粒对整个进程都有明显影响,且大尺寸磨粒的加入会使摩擦副提前进入剧烈阶段;对比不同条件下的磨损形貌、摩擦因数及磨损量可知,1μm和5μm的磨粒对摩擦的影响较小。 展开更多
关键词 机床导轨 销盘试验 三体磨粒磨损 摩擦磨损性能 磨损机制
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