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关键词： 故障模拟   试验台   齿轮箱   虚实结合  

摘要： 针对目前市场上机械故障诊断产品存在的不足,研发了多功能机械系统故障综合模拟试验台。试验台采用模块化设计,通过不同模块组合实现用户需求,可以快速模拟转子、轴承及齿轮各种类型单一故障或耦合故障。试验台阶梯轴及齿轮箱的设计保证在模拟故障时操作简便,同时配套开发了故障模拟的虚拟仿真教学平台,采用了虚实结合的教学模式。经过多年的教学实践,教学效果显著。

关键词： 拉矫机   弯曲单元工作辊   辊端支撑轴承   磨损   摩擦生热   长寿化措施  

摘要： 拉矫机是连续热镀锌生产中重要的镀后处理设备,但其频繁出现的掉辊现象造成镀锌板板面划伤和断带停线事故,严重影响了其功能的发挥和生产线的稳定运行。在了解其结构组成的基础上,通过力学分析,发现掉辊现象是工作辊辊端支撑轴承在轴向力的作用下失效磨损所致。利用逆推法求得了轴向力,并结合Workbench摩擦生热分析,采用推力轴承的合理选用、辊系装配质量的提高、拉矫工艺参数的优化、伸长率和温度反馈信号的获取等多种针对性办法,不但解决了拉矫机弯曲单元的频繁更换的问题,而且阻止了掉辊现象的发生,保证了生产线的连续稳定运行,达到了降本增效的目的。

关键词： 金刚石薄膜   碳化硅   石墨   摩擦磨损   化学气相沉积  

摘要： 利用热丝化学气相沉积技术在碳化硅基底上制备微米金刚石薄膜、纳米金刚石薄膜和金刚石–石墨复合薄膜,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对不同金刚石薄膜的表面形貌和微观结构进行表征,通过摩擦磨损实验测试金刚石薄膜的摩擦系数并计算其磨损率,对比研究不同种类金刚石薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:金刚石–石墨复合薄膜具有较好的摩擦磨损性能,薄膜表面粗糙度为53.8 nm,摩擦系数为0.040,和纳米金刚石薄膜(0.037)相当;金刚石–石墨复合薄膜的磨损率最低,为2.07×10^(−7)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1)。在相同实验条件下,同碳化硅基底的磨损率(9.89×10^(−5)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1))和摩擦系数(0.580)相比,所有金刚石薄膜的磨损率和摩擦系数均有明显提升,说明在SiC基体表面沉积金刚石薄膜能够显著提高碳化硅材料在摩擦学领域的使役性能。

关键词： 激光光学   激光微织构   TC4钛合金   高温摩擦磨损   磨损机制  

摘要： 采用激光微织构技术,在钛合金表面上制备了圆形微凹坑,采用HT-1000型高温摩擦磨损试验机考察了微织构试样在常温和高温下的摩擦学性能,通过对摩擦系数、磨损量、磨痕三维轮廓和磨痕形貌的分析,探讨了高温环境对微织构试样耐磨性能和磨损机理的影响。结果表明:激光微织构试样在常温和高温磨损环境下的摩擦学性能均优于钛合金基体;在高温磨损条件下,微织构试样表现出更低的摩擦系数(0.27)、更小的磨损量(1.26 mg)以及更窄更浅的磨痕轮廓;微织构试样的磨损机制从常温下的磨粒磨损和轻微氧化磨损转为高温下的严重氧化磨损。由于微凹坑的磨屑收集特性及微织构表面在摩擦载荷的作用下可形成连续致密的光滑摩擦氧化物层,因此微织构试样表现出更好的高温耐磨性能。

关键词： 机器视觉   薄壁机械   微裂纹   邻域均值滤波   灰度拉伸  

摘要： 当前的微裂纹检测方法不能对微裂纹图像进行平滑处理,导致无法有效检测到微裂纹的长度、面积以及圆度。为此,设计一种基于机器视觉的大尺寸薄壁机械零件微裂纹检测方法,对大尺寸薄壁机械零件微裂纹图像进行灰度拉伸,利用邻域均值算法对拉伸后的图像进行平滑处理,进而利用机器视觉理论提取微裂纹图像缺陷特征,通过计算对微裂纹的缺陷特征进行约束处理,完成大尺寸薄壁机械零件的微裂纹检测。测试结果表明:该方法具有较好的检测效果和精准度。

关键词： 超音速火焰喷涂   激光熔覆   叶轮   再制造   磨损   腐蚀  

摘要： 超音速火焰喷涂技术可制备性能优异的耐腐蚀、耐磨、导电等涂层。超音速喷涂技术应用于机械零部件的再制造,可显著提高其性能和使用寿命,符合优质、高效、节能、节材、环保的要求。可达到修旧利废的目的,产生良好的经济效益。超音速火焰喷涂技术制备的涂层均匀致密,孔隙率低,结合强度高,在长效防腐、耐磨强化方面有广泛的应用。能满足多种材料的喷涂要求,特别是其制备的碳化物陶瓷涂层,综合机械力学性能和耐磨耐蚀性能好,在机械零部件表面强化领域应用广泛。本文针对严重磨蚀的石油化工流程泵中的叶轮的修复,采用激光熔覆工艺将受损叶轮整形后,再用超音速火焰喷涂工艺在叶轮表面制备耐腐蚀及耐磨层,使叶轮的使用寿命比原装新叶轮提高了4.5倍。

关键词： 石墨烯   复合材料   制备   摩擦  

摘要： 石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。石墨烯复合材料的摩擦磨损是石墨烯应用领域中的重要研究方向。本文介绍了石墨烯聚合物复合材料、石墨烯无机陶瓷复合材料和石墨烯金属基复合材料的制备及摩擦磨损性能,同时展望了石墨烯作为高性能润滑材料的研究方向及发展趋势。

关键词： 渗氮工艺   双氧水   阀门   优化   制造   磨损  

摘要： 目前国内阀门硬化通常采用渗氮处理,渗氮工艺具有增强阀门使用寿命,提高阀门轴套耐磨性等优点。但采用渗氮工艺处理之后,继续进行酸洗钝化处理后的阀门在蒽醌法生产双氧水工艺中的应用研究较少。为了增加这一方向的研究,论文介绍了对阀杆和轴套表面进行渗氮处理的几种方法,如离子渗氮、射频渗氮、微波渗氮、离子注入和离子湮没注入的方法增加阀杆和轴套的使用寿命和耐磨性。通过对奥氏体不锈钢三偏心异径蝶阀阀杆轴套进行渗氮处理后整体酸洗,酸洗后拆检并采用双氧水进行浸泡,对不同浸泡时间的双氧水进行浓度、稳定度和铁离子的测定,根据实验结果得出渗氮工艺处理过的阀门经过酸洗后,表面会含有大量铁离子,这些铁离子的存在会导致双氧水分解,降低双氧水的浓度和稳定度,因此不适合在蒽醌法生产双氧水中应用。而仅进行酸洗钝化处理的阀门,对于双氧水影响较小,在蒽醌法生产双氧水中应用较为合适。

关键词： 摇臂式喷灌喷头   磨损   冲蚀耦合动网格   数值模拟   水力性能  

摘要： 喷灌喷头长期冲蚀磨损引起的喷嘴结构变形是影响其水力性能的主要原因之一。为了探究喷头的冲蚀变形及变形对其水力性能的影响规律,基于冲蚀耦合动网格方法以PY1-20sh型喷头为研究对象,利用标准k-ε湍流模型与Generic冲蚀模型建立喷头固-液两相流数值模型,针对3组不同水流含沙量工况开展喷头运行160 h内的冲蚀变形数值模拟研究。结果表明:喷头的冲蚀磨损主要发生在主喷嘴处,持续地冲蚀磨损使其质量减小,主喷嘴冲蚀变形表现为管壁向外不均匀扩张使得出口直径增大,变形程度与喷头运行时长及水流含沙量均呈正相关,变形速率随运行时间的延长而减缓,形状系数变大说明出口断面逐渐偏离圆形。喷头水力性能的变化表现为冲蚀变形使出口流量增加但流量系数减小,且由理论分析发现喷头射程随运行时长逐渐缩短,末端水滴直径逐渐减小但变化幅度不大。研究结果可为喷头的合理使用与结构设计提供参考依据。

关键词： 油石   磨损   油石夹   摩擦  

摘要： 3MZ3110CNC超精机是加工轴承内沟道套圈的机床,目前的油石夹紧机构复杂,更换油石耗时多,且油石挡片易磨损,油石易脱落断裂。针对该系列问题改进了油石夹装置,利用油石和夹具之间的摩擦力进行紧固,既改变了原来复杂的油石更换方式,又大大减少了油石脱落和断裂现象,提高了整体生产效率。