基于超聲振動的運動表面摩擦特性的研究
發(fā)布時間:2021-11-10 22:12
在精密和超精密加工技術研究和發(fā)展的過程中,精密和超精密機床起了決定性的作用,然而當超精密機床在低速、重載的條件下工作時,出現(xiàn)的爬行等現(xiàn)象會造成超精密機床的低速不穩(wěn)定運動,使得導軌運動不均勻,降低其定位精度和靈敏度,致使加工精度和加工工件表面質量下降。同時,摩擦磨損每年也造成大量的機床失效。在研究中發(fā)現(xiàn)降低摩擦副之間的動摩擦系數(shù)是減小爬行現(xiàn)象的負面影響的重要手段之一,而在摩擦副中加入超聲振動,則是降低摩擦系數(shù)的極為有效的措施,這必將對解決超精密機床低速穩(wěn)定性問題和減小摩擦磨損問題產(chǎn)生重要影響。所以本課題不僅有著重要的學術價值,而且還有著重要的社會價值。超聲振動在切削加工中廣泛應用于刀具和工件上,然而將超聲技術應用于導軌的卻未見報道,而且國內(nèi)外學者在基于超聲振動的動摩擦系數(shù)方面的研究的也較少。本課題通過從理論分析摩擦副表面的粗糙峰的實際接觸情況,在GW模型的基礎上,采用粗糙峰高度的指數(shù)概率密度函數(shù),給出了摩擦副表面的期望接觸面積和期望接觸載荷。從粗糙峰粘附、粗糙峰犁溝、磨損殘留微粒的犁溝等作用的角度入手,給出超聲振動存在的條件下表面粗糙度值與動摩擦系數(shù)之間的關系。同時,設計了基于超聲振動的...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
摩擦表面接觸模型
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文a1 a 2 aA = A = (1 β)A出c ca c aj jj jA AA A Aβ = =+—在犁溝中由于粗糙峰被壓縮形成的接觸面積;—由粗糙峰咬合形成的接觸面積。觸是純彈性的,如圖 2-2 a)所示,則 β = 0.5;如果接2 b)所示,則 β = 1。因為實際接觸條件通常是混合形式間,實際的數(shù)值還要通過實驗來確定。一旦β 確定,則)和式(2-13)加以確定。
c) H1<H2圖 2-3 材料硬度和磨損微粒壓入深度的關系面積時使得 d =0是合理的。當假設微粒完全陷入到軟材料中(材料“1”),此時微粒和軟材料表面之間的平均接觸面積為2d11π2A = D(2-41由垂直方向的力平衡以及硬度的定義,在微粒和硬材料表面之間的平均接觸面積為1d 2 d12HAH= A (2-42式中 ——軟材料的硬度;1H——硬材料的硬度。2H由式(2-34)可以看出,當兩種材料的硬度相等時,微粒和上下表面的接觸面積相等,如圖 2-3a);而一種材料的硬度遠大于另一種時,d2A 接近于 0,如圖 2-3b)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲波的減摩特性[J]. 彭太江,楊樹臣,楊志剛,程光明,曾平,張德君. 吉林大學學報(工學版). 2006(S2)
[2]摩擦與摩擦系數(shù)的分析[J]. 賈毅朝. 運城學院學報. 2006(02)
[3]超聲振動對摩擦系數(shù)影響的試驗研究[J]. 常穎,彭太江,闞君武,楊志剛,吳博達. 壓電與聲光. 2003(06)
[4]機床導軌爬行問題的研究[J]. 陳國華. 機械制造與自動化. 2003(03)
[5]納米科技及其發(fā)展前景[J]. 白春禮. 微納電子技術. 2002(01)
[6]液壓爬行的原因及預防[J]. 吳麗學,齊志強. 唐山高等?茖W校學報. 2001(02)
[7]液壓爬行故障及預防[J]. 寇國強. 專用汽車. 2000(01)
[8]超聲振動對摩擦力的影響[J]. 黃明軍,周鐵英,巫慶華. 聲學學報. 2000(02)
[9]摩擦學中運動均勻系數(shù)臨界值及阻尼比的探討[J]. 楊小蘭,劉極峰. 機床與液壓. 2000(01)
[10]超精密加工機床的關鍵部件技術[J]. 蓋玉先,董申. 制造技術與機床. 2000(01)
本文編號:3488035
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
摩擦表面接觸模型
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文a1 a 2 aA = A = (1 β)A出c ca c aj jj jA AA A Aβ = =+—在犁溝中由于粗糙峰被壓縮形成的接觸面積;—由粗糙峰咬合形成的接觸面積。觸是純彈性的,如圖 2-2 a)所示,則 β = 0.5;如果接2 b)所示,則 β = 1。因為實際接觸條件通常是混合形式間,實際的數(shù)值還要通過實驗來確定。一旦β 確定,則)和式(2-13)加以確定。
c) H1<H2圖 2-3 材料硬度和磨損微粒壓入深度的關系面積時使得 d =0是合理的。當假設微粒完全陷入到軟材料中(材料“1”),此時微粒和軟材料表面之間的平均接觸面積為2d11π2A = D(2-41由垂直方向的力平衡以及硬度的定義,在微粒和硬材料表面之間的平均接觸面積為1d 2 d12HAH= A (2-42式中 ——軟材料的硬度;1H——硬材料的硬度。2H由式(2-34)可以看出,當兩種材料的硬度相等時,微粒和上下表面的接觸面積相等,如圖 2-3a);而一種材料的硬度遠大于另一種時,d2A 接近于 0,如圖 2-3b)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲波的減摩特性[J]. 彭太江,楊樹臣,楊志剛,程光明,曾平,張德君. 吉林大學學報(工學版). 2006(S2)
[2]摩擦與摩擦系數(shù)的分析[J]. 賈毅朝. 運城學院學報. 2006(02)
[3]超聲振動對摩擦系數(shù)影響的試驗研究[J]. 常穎,彭太江,闞君武,楊志剛,吳博達. 壓電與聲光. 2003(06)
[4]機床導軌爬行問題的研究[J]. 陳國華. 機械制造與自動化. 2003(03)
[5]納米科技及其發(fā)展前景[J]. 白春禮. 微納電子技術. 2002(01)
[6]液壓爬行的原因及預防[J]. 吳麗學,齊志強. 唐山高等?茖W校學報. 2001(02)
[7]液壓爬行故障及預防[J]. 寇國強. 專用汽車. 2000(01)
[8]超聲振動對摩擦力的影響[J]. 黃明軍,周鐵英,巫慶華. 聲學學報. 2000(02)
[9]摩擦學中運動均勻系數(shù)臨界值及阻尼比的探討[J]. 楊小蘭,劉極峰. 機床與液壓. 2000(01)
[10]超精密加工機床的關鍵部件技術[J]. 蓋玉先,董申. 制造技術與機床. 2000(01)
本文編號:3488035
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