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关键词： 高压轴向柱塞泵   边界润滑   流-热-力耦合   退化系数   磨损预测  

摘要： 为了探究轴向柱塞泵配流副工作过程中油膜破裂时,配流副接触情况和磨损。根据配流副在实际工况建立了配流盘与缸体摩擦副的流-热-力耦合模型和基于退化系数的磨损预测模型。分析边界润滑条件(油膜破裂)下配流副温升、应力、应变及磨损。并分析了温升对应力、应变和磨损的影响。研究结果表明:配流副接触面应力、应变随油液压力呈周期性变化。油膜破裂情况下,缸体旋转360°最大温升为30.560℃。配流盘的最大应力为90.046MPa,相较于不考虑温升应力增大了21.310MPa。且配流盘应力分层,使得配流盘变形分化,变形主要发生在配流盘排油区外密封带。通过磨损模型分析,油膜破裂下缸体旋转360°磨损量为0.0033mg,相较于不考虑温升磨损增加了0.0009mg,说明温度会加剧磨损。

关键词： 磨粉机   喷砂辊   磨损   灰度共生矩阵   粒子群算法  

摘要： 目的:预测磨粉机喷砂辊使用寿命。方法:通过搭建的图像采集系统对磨辊表面的磨损图像进行采集,基于灰度共生矩阵算法,获得磨辊磨损周期内的二阶矩、熵值、对比度和相关性等纹理参数,将获得的纹理特征参数输入构建的基于粒子群算法(PSO)的LS-SVM模型,最终对喷砂辊的磨损寿命进行预测。结果:粒子群算法可以很好地优化LS-SVM的惩罚因子和核参数,PSO-LS-SVM算法要远远优于LS-SVM算法模型,采用PSO-LS-SVM算法可以准确地识别磨粉机喷砂辊表面的磨损状态。结论:该系统可以准确地预测喷砂辊的使用寿命。

关键词： 激光熔覆   高温氧化   球墨铸铁   铸铁零件   灰铸铁   多层熔覆   低膨胀系数   铸铁材料  

摘要： 激光熔覆是铸铁零件修复和强化的关键工艺之一。为进一步提高激光熔覆在铸铁上的应用,为其表面熔覆提供可行的技术途径。本文在发动机缸体常用的铸铁材料球墨铸铁和灰铸铁表面熔覆不同的合金粉末。分析了铸铁表面多种粉末的多层熔覆层,探讨了Fe基涂层在高温下的氧化磨损行为。

关键词： 车轮多边形   激光表面淬火   磨损   硬度   塑性变形  

摘要： 车轮多边形磨损是影响列车服役可靠性的常见异常磨损形式,而激光淬火是提高金属材料耐磨性能的新型技术,但目前关于激光淬火对车轮多边形的影响尚未深入研究.因此,本文中将研究激光淬火对车轮多边形萌生与发展的影响规律,探讨利用激光淬火技术抑制车轮多边形的可行性.首先利用激光器对车轮试样进行点状淬火和全表面淬火,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机进行轮轨滚动磨损试验,分析轮轨系统振动频率、车轮试样磨损表面宏观形貌、廓形、多边形阶数以及材料损伤等,探明激光淬火对车轮多边形形成的影响.结果表明:在车轮试样表面沿圆周方向均匀地进行12个和16个点状淬火时,滚动磨损试验中车轮试样分别萌生出12阶和16阶多边形,并激发出严重的轮轨系统振动,最终在15万转时产生较大波深的车轮多边形.对车轮表面进行全表面淬火处理时,滚动磨损试验过程中始终无车轮多边形产生.在此基础之上,本文作者对未淬火车轮试样进行6万转滚动磨损试验以形成多边形磨损,然后对多边形车轮试样进行点状淬火(波谷处淬火)和全表面淬火,继而进行轮轨滚动磨损试验.研究表明:对多边形车轮试样波谷区进行淬火强化后,多边形发展表现出先放缓后加快的现象,波谷逐渐转变为波峰;对多边形车轮试样进行全表面淬火强化后,多边形继续发展,运行15万转后多边形波深呈轻微下降趋势.研究结果对车轮多边形磨损控制技术研究具有理论指导意义.

关键词： 高温合金GH3039   铣刀   刀具寿命   刀具磨损   磨损机理  

摘要： 为揭示高温合金GH3039铣削参数对刀具寿命的影响规律,采用正交试验法对其进行铣削试验,运用多元回归法建立刀具寿命预测模型,分析铣削参数对刀具寿命的影响规律,通过观测铣刀后刀面的磨损情况,探究不同主轴转速下铣刀的磨损机理。结果表明:主轴转速对刀具寿命的影响程度最大,最小为轴向切深;当主轴转速为750 r/min时,铣刀磨损区域主要以黏结磨损和磨粒磨损为主;当铣削速度为950 r/min时,氧化磨损与扩散磨损开始增强;当铣削速度为1 180 r/min时,磨粒磨损与黏结磨损开始减弱甚至消失,氧化磨损与扩散磨损占据主导地位。

关键词： 静电传感器   磨损区域   建模仿真   有限元分析   试验平台  

摘要： 磨损区域静电传感器是用来对机械系统磨损状态进行在线监测的常见传感器之一。为了实现对其监测性能的分析,依据磨损区域静电传感器的结构特点,通过构建三维仿真模型研究在改变传感器的探极直径和点电荷所处的空间位置时对传感器特性参数和监测性能所产生的影响,同时搭建了齿轮静电监测试验平台,使用多种尺寸规格的磨损区域静电传感器对不同故障下的齿轮进行静电监测,并对采集到的齿轮磨损静电信号进行分析。结果表明:随着探极直径的增大传感器的空间灵敏度也随之增大,即对应传感器监测性能越好。试验测试结果变化趋势与仿真结果变化趋势相一致,验证了所建模型的准确性。研究结果对后续磨损区域静电传感器的结构设计优化及工程应用具有重要的意义。

关键词： 汽车覆盖件模具   模具寿命   模具磨损   动态磨损模型  

摘要： 针对某铝合金覆盖件冲模磨损失效问题,为更加准确地预测汽车覆盖件模具的使用寿命,基于Archard磨损模型建立了动态磨损模型。该模型耦合了动态磨损系数和表面硬度变化曲线,其中,磨损系数K转化为随接触压力和相对滑移速度变化的动态磨损系数,表面硬度考虑了磨损深度的变化。利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,将动态磨损模型耦合到有限元模拟中,实现了考虑磨损系数和硬化层深度变化的汽车覆盖件模具磨损计算。通过对比分析凸凹模典型位置在成形过程中的动态磨损演化规律,并以模具最大磨损深度0.5 mm作为失效判据,得到该铝合金覆盖件冲压模具的使用寿命为635428次。模具主要发生磨损的位置集中在模具合模线附近和大圆角处,在实际生产中需要对这些位置进行修模、调试,从而有效延长模具的使用寿命。

关键词： 超硬磨料   套料钻   水下钻削   P110钢   磨损  

摘要： P110钢具有良好的综合力学性能,广泛用作油气井的套管,使用硬质合金工具对其进行水下钻削时工具磨损严重。实验研究3种不同超硬磨粒及结合剂的套料钻水下钻削P110钢的磨耗比,跟踪观察套料钻表面的磨粒形貌变化,并分析金刚石磨粒表面的石墨化情况。结果表明:在相同加工条件下,3种不同套料钻的端面磨耗大致相同,但使用金刚石磨粒的套料钻侧面磨损明显小于使用立方氮化硼(cBN)磨粒套料钻的;在水下加工条件下,端面金刚石磨粒会产生石墨化,但其仍保持一定的切削能力;结合剂硬度影响磨粒出露,从而导致套料钻在不同工作状态下的性能产生差异。

关键词： 神经网络   遗传算法   Archard磨损模型   锻造温度   模具磨损深度  

摘要： 基于Archard磨损模型和BP神经网络-遗传算法,采用有限元模拟研究泵体零件锻造过程中工艺参数对模具的磨损深度及最大应力的影响规律。首先,选取锻造温度、预热温度、摩擦因数、硬度和下压速度进行5因素5水平正交试验,借助灰色关联的分析确定关键影响因子,即锻造温度和摩擦因数。然后,采用拉丁超立方抽样法对关键影响因子随机取样,并采用DEFORM软件进行模拟,再将锻造温度和摩擦因数作为输入,将磨损深度和最大应力作为输出,构建2×12×2的神经网络-遗传算法优化模型,确定最优锻造温度为481.6℃、摩擦因数为0.38,此时最小磨损深度为1.44×10^(-5) mm、最大应力为1362 MPa。最后,通过实际生产进行验证,得到磨损深度和最大应力的模拟值与预测值吻合,相对误差仅为0.7%和4.0%,主要磨损区域和应力分布情况与实际生产基本吻合,验证了优化模型的可行性。