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关键词： 类金刚石膜层   梯度过渡   结合力   耐磨润滑  

摘要： 为解决某型扭力臂轴及配合衬套的磨损问题,使用磁控溅射和等离子增强化学气相沉积技术,在30CrMnSi-Ni2A表面制备了渐变过渡结构的类金刚石膜层(DLC)。使用球磨法、纳米压痕法、划痕法测量DLC膜层性能,膜厚为4.3μm,硬度≥1900 HV,膜基结合力≥30 N。经过滑动磨损测试,膜层摩擦系数≤0.2,摩擦磨损率≤2×10^(-6) mm^(3)·r^(-1)。经过20000转次耐磨测试,与硬铬镀层的扭力臂轴对比,DLC膜层配合衬套的磨损量远低于硬铬镀层配合衬套,可满足扭力臂轴耐磨润滑需求。

关键词： 导向滑靴   磨损模型   磨损特性   数值仿真  

摘要： 为了研究采煤机导向滑靴导向槽磨损规律,以某型号采煤机导向滑靴作为研究对象,基于Archard磨损模型建立了导向滑靴数学磨损模型,使用ABAQUS软件对导向滑靴与销排的相对滑动进行了仿真,分析了导向槽表面的磨损特性,探究了滑移距离对导向槽磨损的影响规律。研究结果表明:磨损初期导向滑靴与销排的实际接触面积逐渐增大,接触压力逐渐减小;采煤机运行100 km时导向滑靴的最大磨损深度为4.379 mm,对于耐磨层厚度为6 mm的导向滑靴,采煤机运行450 h后考虑对导向滑靴进行检修。

关键词： 柱塞泵   故障诊断   随机森林算法   滑靴磨损   准确度  

摘要： 为了提高低负载下柱塞泵滑靴磨损故障状态诊断精度,提出基于随机森林算法的柱塞泵滑靴磨损故障状态识别方法。重点分析了低负载条件下各类柱塞泵滑靴故障信号的频域特征值,构建了特征数据库。验证了上述方法的适应性,并测试了柱塞泵不同程度松靴故障的诊断情况。研究结果表明:滑靴磨损后频域表现出明显的波动性,袋外错误率和决策树数量呈现反比变化规律,基本都在0.05附近,将决策树最优棵数n设定在400。以随机森林算法诊断特征数据库时,在250组样本中只发生了1组误识别情况,达到了98.75%的识别准确度。随机森林方法训练时间、训练准确度与测试准确度都比其它各算法更优。松靴故障诊断结果获得了高于99.5%的总体诊断准确度。采用随机森林方法柱塞泵磨损故障状态诊断表现出优异适应性,能够对柱塞泵各故障状态进行准确诊断。

关键词： 轴流泵   固液两相流   数值模拟   磨损率  

摘要： 为探究多泥沙河流引水立式轴流泵的磨蚀问题,基于particle固液两相流模型与Tabakoff磨损模型,研究6个流量工况下5种泥沙粒径和5种含沙率组合的轴流泵装置内泥沙颗粒运动规律及其对轴流泵叶片磨损的影响.结果表明:流量变化对泥沙颗粒运动轨迹影响显著,小流量下泥沙颗粒向叶片工作面运动的趋势更为明显,叶片更容易被磨损,磨损位置主要在叶片进水边及叶片外缘;粒径变化对泥沙颗粒运动轨迹影响也较为显著,大粒径泥沙颗粒更容易撞向叶片工作面而加重磨损,含沙率为0.05,粒径从0.01 mm增大到1 mm时,叶片最大磨损率从0.001 kg·m^(-2)·s^(-1)增加到0.0244 kg·m^(-2)·s^(-1);含沙率变化对泥沙颗粒运动轨迹影响较小,但泥沙浓度增加会加重磨损,粒径为0.5 mm,含沙率从0.01增加到0.2时,叶片最大磨损率从0.0018 kg·m^(-2)·s^(-1)增加到0.061 kg·m^(-2)·s^(-1);叶片磨损强度和叶片磨损面积均与泥沙粒径和含沙率呈正相关,粒径和含沙率越大,叶片受到的磨损强度及磨损面积越大.

关键词： 45#钢   CrN涂层   CrN/TiAlN   多层涂层   耐磨性   磨损机制  

摘要： 特种装备车辆往往在高速、高冲击等复杂环境下运行,底盘选装密封件表面容易被磨损造成密封失效,在密封工作面制备硬质涂层是提高服役寿命、延长维修周期的重要方法。采用物理气相沉积法在45#钢表面制备单层CrN涂层和不同过渡层厚度的多层CrN/TiAlN涂层,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、表面轮廓仪、纳米压痕仪和往复式摩擦磨损试验机,研究涂层的微观结构、机械性能和摩擦磨损性能。结果表明单层CrN涂层厚度为0.87μm,其硬度和模量最小为19.49 GPa和160.53 GPa。CrN/TiAlN多层涂层的硬度和模量明显提高,且随过渡层厚度增加而增大,4CrN/TiAlN涂层的硬度和模量可达到39.86 GPa和386.72 GPa。在空气环境下的摩擦磨损试验中,单层CrN涂层被快速破坏;CrN/TiAlN多层涂层的平均摩擦因数随着过渡层厚度的增加先增大后减小,最大磨损深度和磨痕截面积不断下降。4CrN/TiAlN涂层具有最优摩擦磨损性能,其平均摩擦因数为0.792 5,磨痕截面积为315.09μm^(2),磨损机理为磨粒磨损和少量粘着磨损。提高过渡层厚度能够降低基体的塑性变形,降低涂层与基体的物理性能差异,减少涂层开裂并提高涂层摩擦磨损性能。通过调控过渡层厚度获得性能优异的CrN/TiAlN多层涂层,研究成果可应用于车辆旋转密封件上,显著提高密封工作面耐磨损性能。

关键词： 刮板输送机   磨损链轮模型   圆环链传动系统   动态特性  

摘要： 矿用刮板输送机长期在复杂的环境中作业,链轮会发生不同程度的磨损,从而对刮板输送机动态性能产生较大影响,以SGZ 1000/3*1000矿用刮板输送机的圆环链传动系统为研究对象,首先建立了磨损链轮模型,然后对不同磨损程度下的链轮传动过程进行动力学仿真,分析了链轮磨损对系统动态特性的影响,并通过试验进行了验证。结果显示,相比无磨损时,链轮磨损加剧了运行过程中链条的速度波动,最高增大至原来的3倍;链轮与链环间的啮合接触力增加至原来的3倍;链环间的拉力增大至原来的2倍,同时拉力波动最高增大至原来的4倍。该研究为刮板输送机传动系统设计提供了理论参考。

关键词： 7.63 m焦炉   炉底砖   磨损   热态修复  

摘要： 对7.63m焦炉炭化室炉底砖普遍磨损的原因提出了假设,从推焦杆滑履结构、滑履耐磨层材质、推焦过程受力分析等方面对原因进行了初步分析,并提出了磨损炉底砖热态下的修复方案。

关键词： 分子动力学   微动磨损   变轨距转向架   涂覆MoS_(2)  

摘要： 变轨距转向架能高效解决不同轨距所导致跨国联运效率低下问题。表面处理技术可有效降低轮轴间的摩擦磨损,但其减磨微观机理尚不清楚。因此,该文利用分子动力学模拟,从微观角度建立转向架轮轴间三维微动磨损模型进行仿真分析与实验验证。结果表明,轮轴两表面间在接触应力下产生微凸起接触,微凸起挤压变形黏附,分离时凸起黏附物受剪切力脱附,从而形成微动磨损。基于分子动力学模拟的分析方法对“摩擦磨损与润滑”课程的微动磨损分析内容方面具有重要的应用价值,能帮助学生直观感受微动磨损的宏观作用效果。

关键词： 引纬机构   接触碰撞力模型   Coulomb摩擦力模型   刚柔耦合磨损   空间连杆  

摘要： 为准确预测空间连杆引纬机构间隙磨损机制,通过结合Lankarani-Nikravesh与Bai碰撞力模型,建立可变刚度与阻尼系数非连续接触碰撞力模型,采用改进的Coulomb摩擦力模型描述含间隙机构旋转铰的切向摩擦力,通过Lagrange方法对系统动力学建模;其次选取空间连杆为柔性化对象,综合Ansys与Adams分析,对空间连杆引纬机构进行刚柔耦合动力学仿真;最后将系统的动态仿真响应结果与Archard模型相结合,求解运动副磨损情况。结果表明:柔性构件可以有效缓解机构间隙碰撞的冲击作用,间隙为0.15 mm条件下,剑头加速度振荡最大幅值缩减53.2%;当间隙升至0.5 mm后,虽磨损范围大幅增加,但间隙磨损深度并未随之大幅提升。

关键词： 激光熔覆   损伤钢轨   微观组织   磨损   滚动接触疲劳  

摘要： 激光熔覆技术可用于钢轨局部损伤表面的局部修复,但局部修复钢轨材料的磨损与滚动接触疲劳损伤规律尚不清楚。通过在钢轨试样表面切除凹槽来模拟局部损伤,在凹槽处激光熔覆Ni基、Fe基和Co基自熔性合金粉末,分析修复钢轨微观组织与硬度,然后利用双轮对滚试验研究局部修复钢轨试样的磨损与滚动接触疲劳行为。结果表明,激光熔覆涂层形成了共晶与枝晶组织,Ni基涂层组织粗大、硬度较小,Fe基与Co基涂层组织尺寸较小,Fe基涂层硬度最大,Co基涂层硬度居中。相比未熔覆区域,激光熔覆区(涂层)塑性变形层厚度较小,且涂层原始硬度越高,硬化后硬度越大,但硬化率和硬化层厚度更小。未熔覆区滚动接触疲劳裂纹较长,但裂纹角度较小;熔覆区裂纹长度均有所降低,但裂纹扩展角度明显增大;熔覆区与未熔覆区结合处疲劳损伤最为严重,疲劳裂纹角度和深度均比熔覆区和未熔覆区更大。对比分析发现,Stellite21(Co基)熔覆试样摩擦因数较低,熔覆区与未熔覆区磨损深度差较小,抗滚动接触疲劳性能较好,较为适合钢轨局部损伤的激光修复。研究结果可为激光熔覆技术在钢轨局部修复上的应用与优化提供理论与技术指导。