線接觸滑/滾復(fù)合磨損實(shí)驗(yàn)和理論研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 14:53
研究磨損特性對(duì)零件的選材,加工制造,熱處理,以及磨損狀態(tài)的監(jiān)測(cè),磨損量的估計(jì),磨損壽命的預(yù)測(cè)和設(shè)備維護(hù)等具有重要的意義,F(xiàn)在廣泛應(yīng)用仿真軟件來(lái)模擬整個(gè)磨損過(guò)程并預(yù)測(cè)磨損量,而磨損仿真模型中未知的主要參數(shù)是磨損系數(shù)k(t),通常需要通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)來(lái)計(jì)算出磨損系數(shù)。因此尋求準(zhǔn)確的磨損計(jì)算模型,并精確的擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算整個(gè)磨損過(guò)程中磨損系數(shù)的時(shí)間函數(shù),具有重要意義。在M-2000磨損試驗(yàn)機(jī)上,通過(guò)線接觸滑動(dòng)滾動(dòng)復(fù)合干磨損實(shí)驗(yàn)來(lái)研究分析鋁青銅-45#鋼和45#鋼-45#鋼配對(duì)摩擦副的磨損特性。通過(guò)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,來(lái)研究載荷、速度、滑滾比和表面粗糙度對(duì)磨損進(jìn)程的影響。將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的磨損量數(shù)據(jù),在OriginPro中得到時(shí)間-磨損量散點(diǎn)圖。采用單一因素變量:載荷、速度、滑滾比和表面粗糙度,分析各因素對(duì)磨損進(jìn)程的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析以及國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)滾動(dòng)滑動(dòng)磨損的研究,確定本文實(shí)驗(yàn)中線接觸滑動(dòng)滾動(dòng)干磨損的磨損機(jī)制。在Archard磨損計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)推導(dǎo)出磨損量計(jì)算公式。在MATLAB中擬合測(cè)得的時(shí)間-磨損量曲線;結(jié)合推導(dǎo)的磨損量計(jì)算公式,在MATLAB中編程實(shí)現(xiàn)對(duì)磨損系數(shù)k(...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外滑/滾摩擦磨損研究現(xiàn)狀
1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究
1.2.2 理論研究
1.3 研究意義
1.4 研究主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)
2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.5 試樣材料及其制備
2.6 實(shí)驗(yàn)方案
2.7 磨損量測(cè)量
2.8 本章小結(jié)
第3章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.1 引言
3.2 載荷影響分析
3.2.1 載荷對(duì)45~#鋼-45~#鋼摩擦副磨損影響
3.2.2 載荷對(duì)鋁青銅-45~#鋼摩擦副磨損影響
3.3 速度影響分析
3.4 滑滾比影響分析
3.5 粗糙度影響分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 磨損系數(shù)
4.1 引言
4.2 Archard粘著磨損計(jì)算模型及其變換
4.3 MATLAB中曲線擬合(多項(xiàng)式擬合)
4.3.1 曲線擬合與最小二乘原理
4.3.2 曲線擬合實(shí)現(xiàn)
4.3.3 曲線擬合的合理性比較
4.4 鋁青銅-45~#鋼摩擦副磨損系數(shù)
4.4.1 180N 載荷下鋁青銅-45~#鋼磨損系數(shù)
4.4.2 200N 載荷下鋁青銅-45~#鋼磨損系數(shù)
4.4.3 230N 載荷下鋁青銅-45~#鋼磨損系數(shù)
4.5 考慮溫度補(bǔ)償初期磨損階段磨損系數(shù)k(t)的研究
4.6 45~#鋼-45~#鋼摩擦副磨損系數(shù)
4.6.1 180N 載荷下45~#鋼-45~#鋼磨損系數(shù)
4.6.2 200N 載荷下45~#鋼-45~#鋼磨損系數(shù)
4.6.3 230N 載荷下45~#鋼-45~#鋼磨損系數(shù)
4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)
曲線擬合程序
磨損系數(shù)求解程序
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GCr15球-盤(pán)點(diǎn)接觸摩擦副的滑滾摩擦磨損特性研究[J]. 張德坤,段俊杰. 徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[2]函數(shù)型摩擦系數(shù)條件下輪軌滾動(dòng)和滑動(dòng)接觸的熱機(jī)耦合分析[J]. 肖乾,張海,王成國(guó),王立乾. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2013(04)
[3]滑動(dòng)率對(duì)高釩高速鋼滾-滑動(dòng)摩擦磨損行為的影響[J]. 徐流杰,魏世忠,張永振,邢建東,龍銳. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(09)
[4]線接觸滑——滾條件下微凹坑表面摩擦特性[J]. 李兵,劉焜,王靜,胡兆穩(wěn),王偉,劉小君. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(21)
[5]顆粒滾動(dòng)-滑動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)制及摩擦系數(shù)的試驗(yàn)研究[J]. 孫珊珊,蘇勇,季順迎. 巖土力學(xué). 2009(S1)
[6]滑滾比對(duì)于線接觸往復(fù)運(yùn)動(dòng)工況的影響[J]. 王龍,楊志強(qiáng),王靜. 潤(rùn)滑與密封. 2008(11)
[7]粉末涂料固體潤(rùn)滑膜滾動(dòng)/滑動(dòng)復(fù)合干摩擦磨損特性研究[J]. 喬紅斌,郭強(qiáng),潘國(guó)梁,朱亞輝,王三舟,許樂(lè)波. 潤(rùn)滑與密封. 2006(03)
[8]車(chē)輪鋼滾動(dòng)剝離摩擦磨損特性研究[J]. 王文健,劉啟躍,周仲榮. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]滾動(dòng)與滑動(dòng)耦合作用下GCr15鋼的磨損行為研究[J]. 王勇華,朱華,李剛,吳兆宏. 軸承. 2005(08)
[10]滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體與內(nèi)圈接觸部分的相對(duì)滑動(dòng)分析[J]. 裴禮清,張峰. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2000(02)
碩士論文
[1]高應(yīng)力滾滑動(dòng)條件下高速鋼的磨損性能及失效行為研究[D]. 劉冬冬.河南科技大學(xué) 2014
[2]線接觸變滑滾比狀態(tài)下微造型表面摩擦特性研究[D]. 李楊.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]具有“滾動(dòng)—滑動(dòng)”接觸特征的微動(dòng)疲勞機(jī)理分析[D]. 魏慈.上海交通大學(xué) 2009
[4]大滑滾比工況下彈流摩擦試驗(yàn)研究[D]. 邴雷剛.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[5]滑動(dòng)磨損試驗(yàn)的有限元法數(shù)字仿真研究[D]. 馮偉.武漢理工大學(xué) 2005
[6]金屬摩擦副的機(jī)械疲勞與滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦復(fù)合損傷的初步研究[D]. 李本海.機(jī)械科學(xué)研究院 2003
本文編號(hào):3284357
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外滑/滾摩擦磨損研究現(xiàn)狀
1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究
1.2.2 理論研究
1.3 研究意義
1.4 研究主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)
2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.5 試樣材料及其制備
2.6 實(shí)驗(yàn)方案
2.7 磨損量測(cè)量
2.8 本章小結(jié)
第3章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.1 引言
3.2 載荷影響分析
3.2.1 載荷對(duì)45~#鋼-45~#鋼摩擦副磨損影響
3.2.2 載荷對(duì)鋁青銅-45~#鋼摩擦副磨損影響
3.3 速度影響分析
3.4 滑滾比影響分析
3.5 粗糙度影響分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 磨損系數(shù)
4.1 引言
4.2 Archard粘著磨損計(jì)算模型及其變換
4.3 MATLAB中曲線擬合(多項(xiàng)式擬合)
4.3.1 曲線擬合與最小二乘原理
4.3.2 曲線擬合實(shí)現(xiàn)
4.3.3 曲線擬合的合理性比較
4.4 鋁青銅-45~#鋼摩擦副磨損系數(shù)
4.4.1 180N 載荷下鋁青銅-45~#鋼磨損系數(shù)
4.4.2 200N 載荷下鋁青銅-45~#鋼磨損系數(shù)
4.4.3 230N 載荷下鋁青銅-45~#鋼磨損系數(shù)
4.5 考慮溫度補(bǔ)償初期磨損階段磨損系數(shù)k(t)的研究
4.6 45~#鋼-45~#鋼摩擦副磨損系數(shù)
4.6.1 180N 載荷下45~#鋼-45~#鋼磨損系數(shù)
4.6.2 200N 載荷下45~#鋼-45~#鋼磨損系數(shù)
4.6.3 230N 載荷下45~#鋼-45~#鋼磨損系數(shù)
4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)
曲線擬合程序
磨損系數(shù)求解程序
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GCr15球-盤(pán)點(diǎn)接觸摩擦副的滑滾摩擦磨損特性研究[J]. 張德坤,段俊杰. 徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[2]函數(shù)型摩擦系數(shù)條件下輪軌滾動(dòng)和滑動(dòng)接觸的熱機(jī)耦合分析[J]. 肖乾,張海,王成國(guó),王立乾. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2013(04)
[3]滑動(dòng)率對(duì)高釩高速鋼滾-滑動(dòng)摩擦磨損行為的影響[J]. 徐流杰,魏世忠,張永振,邢建東,龍銳. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(09)
[4]線接觸滑——滾條件下微凹坑表面摩擦特性[J]. 李兵,劉焜,王靜,胡兆穩(wěn),王偉,劉小君. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(21)
[5]顆粒滾動(dòng)-滑動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)制及摩擦系數(shù)的試驗(yàn)研究[J]. 孫珊珊,蘇勇,季順迎. 巖土力學(xué). 2009(S1)
[6]滑滾比對(duì)于線接觸往復(fù)運(yùn)動(dòng)工況的影響[J]. 王龍,楊志強(qiáng),王靜. 潤(rùn)滑與密封. 2008(11)
[7]粉末涂料固體潤(rùn)滑膜滾動(dòng)/滑動(dòng)復(fù)合干摩擦磨損特性研究[J]. 喬紅斌,郭強(qiáng),潘國(guó)梁,朱亞輝,王三舟,許樂(lè)波. 潤(rùn)滑與密封. 2006(03)
[8]車(chē)輪鋼滾動(dòng)剝離摩擦磨損特性研究[J]. 王文健,劉啟躍,周仲榮. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]滾動(dòng)與滑動(dòng)耦合作用下GCr15鋼的磨損行為研究[J]. 王勇華,朱華,李剛,吳兆宏. 軸承. 2005(08)
[10]滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體與內(nèi)圈接觸部分的相對(duì)滑動(dòng)分析[J]. 裴禮清,張峰. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2000(02)
碩士論文
[1]高應(yīng)力滾滑動(dòng)條件下高速鋼的磨損性能及失效行為研究[D]. 劉冬冬.河南科技大學(xué) 2014
[2]線接觸變滑滾比狀態(tài)下微造型表面摩擦特性研究[D]. 李楊.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]具有“滾動(dòng)—滑動(dòng)”接觸特征的微動(dòng)疲勞機(jī)理分析[D]. 魏慈.上海交通大學(xué) 2009
[4]大滑滾比工況下彈流摩擦試驗(yàn)研究[D]. 邴雷剛.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[5]滑動(dòng)磨損試驗(yàn)的有限元法數(shù)字仿真研究[D]. 馮偉.武漢理工大學(xué) 2005
[6]金屬摩擦副的機(jī)械疲勞與滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦復(fù)合損傷的初步研究[D]. 李本海.機(jī)械科學(xué)研究院 2003
本文編號(hào):3284357
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