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关键词： 机械设备   金属材料   材料磨损失效   安全防护   策略分析  

摘要： 在当下社会,科学技术成为时代发展的主力军,拥有无限的活力。尤其在工业制造领域,机械设备作为先进的科学技术,始终是推动发展的最强动力。但在机械设备的正常运行过程中,常常会由于各种内外部因素的干扰而产生损坏。机械设备的损坏问题,会对整个生产全局产生重要的影响,降低资源使用效率,造成人力物力的浪费,需要相关人员予以高度重视。本文从机械设备产生磨损失效的基本原因和危害出发,接着从不同维度详尽分析了金属材料的安全防护举措。

关键词： 盘形制动   Archard磨损理论   修正指数   压力指数   速度指数   响应面模型   优化原则  

摘要： 基于Archard磨损理论,以磨损率计算公式的修正指数(压力指数m和速度指数n)作为研究磨损和摩擦应力的响应参数,利用ANSYS有限元软件,建立制动盘-闸片简化模型;通过Box-Behnken试验设计方法和最小二乘法,拟合出影响Archard磨损模型修正指数的目标函数响应面模型,对轨道列车盘形制动磨损行为进行非线性分析,并约束制动盘接触应力和摩擦应力,制定修正指数优化原则;分析制动初速度和压力对制动盘磨损的影响。结果表明:速度指数n对列车磨损值影响较大,模型优化后的最优修正指数为压力指数m=0.97、速度指数n=0.96,基本满足磨粒磨损试验理论值m=n=1;施加不同的制动压力和制动初速度时,制动盘表面摩擦应力和磨损深度在摩擦半径处呈周向递减,制动初速度对制动盘摩擦应力影响不大;当制动盘在较大制动压力作用下时,盘面出现严重挤压,摩擦应力随之增大。

关键词： 清扫链条   磨损   节能   优化运行方式   噪声  

摘要： 以某燃煤热电厂锅炉给煤机系统中清扫链条的运行方式为背景,针对清扫装置随给煤机长时间运行的方式存在浪费电能、增加设备磨擦损耗、产生噪声等问题,从减少设备磨损维护、节约电能、改善现场工作环境等方面,对当前清扫装置的运行方式进行分析,并对清扫装置提出优化改进建议。

关键词： 滚动轴承   振动磨损   可靠度   不确定性量化   L矩  

摘要： 以提升机NCF18/600V主轴承为研究对象,针对滚动轴承随机振动系统参数和随机结构尺寸影响下的不确定性问题,开展了滚动轴承振动磨损可靠性研究。首先,基于滚动轴承点蚀故障动力学模型,结合Holm⁃Archard滑动磨损方程,建立了滚动轴承振动磨损模型;其次,将振动磨损模型以子程序的形式嵌入ABAQUS有限元软件中,实现了滚动体表面磨损深度及形貌的仿真;然后,联合使用拉丁化分层抽样技术和自适应Kriging代理模型,开展了滚动轴承振动磨损的不确定性量化研究;最后,使用高阶L矩可靠性方法开展了滚动轴承的振动磨损可靠性分析。对比滚动轴承正常磨损与振动磨损下的可靠度曲线表明,滚动轴承的振动不仅加剧了磨损的可靠性退化过程,而且增大了磨损的可靠度退化速率。

关键词： 电接触模式   接触电阻   微动磨损   接触失效   含氧浓度  

摘要： 电连接器常因接触界面磨损发生严重失效,因此有必要研究电接触模式下的微动磨损行为。本文中基于电接触模式和不同环境含氧量(即氧气体积分数分别为10%、20%和30%,后文统一称作10%O_(2)、20%O_(2)和30%O_(2)环境),着重研究含氧量对紫铜/黄铜微动磨损行为与磨损机制的影响。研究发现:10%O_(2)、20%O_(2)和30%O_(2)环境时所对应的摩擦系数稳定值分别为0.77、0.71和0.80,摩擦耗散能和磨损体积的结果变化趋势一致,即10%O_(2)环境下最高,20%O_(2)最低,30%O_(2)介于两者之间,可以推测,含氧量最低条件时的损伤比含氧量高时更严重。通过电接触寿命可以看出,20%O_(2)环境中电接触性能最优,10%O_(2)次之,30%O_(2)最差,不同含氧量时的微动磨损区均发生不同程度的氧化,理论上含氧量越高氧化现象越严重,但10%O_(2)时的抗微动磨损性能最差,30%O_(2)时的电接触性能最差,而类大气含氧量的20%O_(2)环境时的电接触性能和抗磨损性能最佳。结果表明:电接触性能与环境含氧量存有非线性依赖关系,30%O_(2)的环境中氧化最严重,微观形貌为尺寸粗大和团聚状的氧化颗粒,导致其接触电阻高于其余两种含氧量时;而在10%O_(2)环境中,因微动产生的磨屑多,新鲜的磨屑松散覆盖在磨痕区域,极易与氧气发生氧化反应,使其接触电阻高于20%O_(2)环境,但是低于30%O_(2)时,说明环境中含氧量和微动产生的磨屑协同主导铜电接触性能与磨损行为,结合白光干涉、扫描电镜和电子探针等微观分析结果发现,在不同含氧量环境下的铜磨损机制主要表现为氧化、材料转移和剥落。

关键词： 高速铣削   铣削力   刀具磨损  

摘要： 高速铣削加工精度好、加工效率高,但高速铣削时随着去除率的增大刀具磨损较快且难以检测。采用实验研究的方法,观察铣削过程中铣削力和铣削温度的变化情况以及不同铣削参数下立铣刀磨损情况,分析立铣刀的磨损量与铣削去除率之间的关系。

关键词： 大块充填树脂   微创去腐   龋齿   疼痛程度  

摘要： 目的 探讨大块瓷化纳米树脂充填与微创去腐联合治疗龋齿的效果及对充填体磨损率影响。方法 将112例龋齿(140颗)患者随机分为观察组(56例,71颗)和对照组(56例,69颗),两组均给予微创去腐治疗,观察组实施大块瓷化纳米树脂充填治疗、对照组给予传统树脂充填;于充填6个月、1年时复诊评价充填效果,记录两组患者治疗治疗前、治疗完成时、术后6个月及术后1年时的疼痛情况,6个月内的并发症发生病例;记录两组填充龋齿患者术后6个月及1年的填充磨损耗深度及磨损程度;于治疗前和治疗1周及4周时应用消化功能不良量表评估两组患者消化功能不良情况。结果 观察组充填6个月及1年的材料充填总成功率显著高于对照组(P<0.05),并发症总发生率显著低于对照组(P<0.05);两组患者NRS评分随着时间延长显著降低,不同时间点对比差异具有统计学意义(P<0.05),且观察组治疗完成时NRS评分显著低于对照组(P<0.05);两组患者术后1年龋齿磨损耗深度较术后6个月显著增加(P<0.05),且观察组术后6个月及1年的磨损耗深度及磨损严重程度均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组治疗1周及4周后的消化功能不良量表评分显著低于对照组(P<0.05)。结论 大块瓷化纳米树脂充填联合微创去腐后治疗龋齿的远期疗效确切、充填成功率高、并发症少、磨损减少,能有效改善消化功能不良症状。

关键词： 非晶合金   冷热循环   磨损机理   摩擦学   金属玻璃  

摘要： 本文中采用电弧熔炼和感应熔炼后喷铸的方法制备了厚度为4 mm的Fe基块体非晶合金.通过对Fe_(41)Co_(7)Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_(6)Y_(2)块体非晶合金进行30次和60次冷热循环处理,并在往复式摩擦磨损条件下,研究冷热循环工艺对其摩擦磨损性能的影响.结果表明:冷热循环处理没有显著改变铁基非晶合金的非晶态结构.30次冷热循环处理后,Fe基块体非晶合金发生了明显的软化,平均硬度由铸态的16.06 GPa降为14.06 GPa,平均弹性模量由241 GPa降为216 GPa.随着冷热循环次数和载荷的增加,非晶合金的平均摩擦系数和磨损率先减小后增大.冷热循环处理有利于降低非晶合金的平均摩擦系数和磨损量.当冷热循环次数为30次、载荷为30 N时,铁基非晶的摩擦系数由0.77降至0.72,表现出最小的摩擦系数,同时磨损率降低13.3%,表现出最小的磨损率[1.04×10^(−6) mm^(3)/(m·N)].铸态Fe基块体非晶合金的磨损机理以疲劳断裂为主,伴随着轻微的磨粒磨损.随着冷热循环次数的增加,疲劳导致的脆性断裂程度降低,磨损机制向磨粒磨损和疲劳断裂的共同作用转变.所以,冷热循环处理有望成为调控非晶态金属材料摩擦学性能的有效手段.进一步深化对冷热循环处理的理解,必将有利于推动非晶态材料在摩擦学领域的应用.

关键词： CNTs   铝基复合材料   摩擦磨损行为  

摘要： 采用超声振动辅助熔融铸造法制备了Al-Si-Cu-CNTs铝基复合材料,通过金相光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对铝基复合材料进行了微观组织观察和物相分析,在销盘式摩擦磨损试验机上对复合材料进行了摩擦测试,研究了复合材料的干滑动摩擦磨损行为。研究结果显示:CNTs增强相均匀地分散于Al-Si-Cu合金基体中,主要分布于Si相周围,对Si相有明显的细化作用,并且CNTs的加入对合金的显微硬度有提升作用。在30 N载荷作用下,Al-Si-Cu-1.0%CNTs复合材料的磨损率和摩擦系数分别为0.0416 mg/m和0.3825,较基体合金(0.0737 mg/m和0.4331)减少了43.55%和11.68%。在摩擦磨损试验过程中,复合材料中裸露的CNTs优先与摩擦副接触,有效减少了复合材料与摩擦副之间的接触面积而极大地改善了材料的摩擦摩损性能。

关键词： TiAlSiN薄膜   磁过滤阴极真空弧沉积技术   耐磨性   磨损腐蚀  

摘要： 目的研究磁过滤沉积方法制备的TiAlSiN纳米薄膜的结构及力学性能对摩擦学性能及腐蚀磨损行为的影响。方法采用磁过滤阴极真空弧沉积技术,在6×10^(-2)~15×10^(-2)Pa的N_(2)气压条件下,将316L不锈钢作为基底,制备出TiAlSiN薄膜。利用SEM、XRD、XPS对薄膜的结构成分形貌进行表征分析,使用摩擦磨损仪分析测试薄膜的摩擦磨损行为,并且使用电化学工作站分析测试薄膜在3.5%(质量分数)人工海水环境下的摩擦磨损及开路电位变化曲线,通过台阶仪测得磨损后磨痕轮廓曲线,并计算磨损率。结果TiAlSiN薄膜具有典型的非晶包覆纳米晶的复合结构,薄膜表面细致光滑,截面无明显柱状晶结构。随着气压的增大,薄膜晶粒尺寸从26 nm降至12 nm。在0.08 Pa气压下制备的TiAlSiN薄膜的力学性能最佳,纳米硬度为22 GPa,基膜结合力达到28 N,干摩擦系数为0.412,磨损率为0.5×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。在3.5%人工海水介质中,TiAlSiN薄膜的摩擦系数为0.36,磨损率为2.5×10^(-6)mm^(3)/(N·m),腐蚀和磨损的交互作用使磨损率增大。结论磁过滤阴极真空弧沉积技术制备的TiAlSiN纳米薄膜表现出良好的力学性能,兼具耐摩擦和耐磨蚀性能,具有宽广的应用前景。