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关键词： 激光熔覆   铁基涂层   WC颗粒   磨损性能   显微硬度  

摘要： 利用ND-YAG激光器对40Cr钢进行表面熔覆WC增强铁基复合涂层,并且对比了单层激光熔覆、多层激光熔覆及梯度激光熔覆工艺制备的复合涂层的耐磨损性能。对比复合涂层分别为单层50%WC/Fe熔覆涂层、3层50%WC/Fe熔覆涂层、10%WC/Fe+30%WC/Fe+50%WC/Fe梯度涂层。对涂层的微观组织结构、显微硬度和耐磨性能进行了分析。讨论了不同晶粒的形成和生长机制,阐述了WC颗粒对涂层耐磨性能的影响机制。结果发现,与单层铁基WC熔覆涂层相比,多层铁基WC熔覆涂层展现出优异的抗磨损性能,其中,梯度涂层具有更高的硬度、耐磨性和较高的摩擦系数。

关键词： 摩擦电效应   稳定性   陶瓷滚动体   滚动轴承   打滑  

摘要： 滚动轴承运行的可靠性和稳定性是制约高速旋转机械性能的关键因素。为实现滚动轴承实时动态行为和稳定性监测,开发了一种高速混合陶瓷摩擦电滚动轴承。采用单侧开口的冠形保持架,将陶瓷滚珠作为介电材料,与设置在轴承端盖上的叉指电极组合,构成浮动滚动-滑动组合自由层式摩擦纳米发电机。在内外滚道牵引力作用下,介电陶瓷滚珠产生自旋和公转运动,进而扫掠电极输出交流电。电信号的频率特征与瞬态周期特征可作为评估轴承打滑与保持架稳定性的指标。本文研究了径向载荷、转速等工况参数以及电极尺寸、滚动体材料等结构参数对摩擦电轴承信号输出的影响。试验结果表明:较低径向载荷下,滚动体绝对打滑速度随转速升高明显升高;提高径向载荷,轴承保持架旋转稳定性降低。所制造的轴承样机实现了16000 r/min(DN值约0.45×10^(6)r/min·mm)下的稳定输出,并通过了3千万转的耐久性测试。该研究为高速滚动轴承智能化设计提供了技术参考。

关键词： 构型复合材料   三体磨料磨损   耐磨性   体积分数   基体  

摘要： 研究了不同复合区体积分数和不同基体硬度的三维互穿网络氧化锆增韧氧化铝颗粒(ZTAp)/40Cr钢复合材料的三体磨料磨损性能.复合区体积分数分别为35%、50%、65%.通过热处理调节使基体硬度分别为235.7 HV、326.5 HV和627.3 HV.结果表明:随着复合区体积分数的提高,三维互穿网络ZTAp/40Cr钢复合材料的耐磨性先升高后降低,50%的构型复合材料分别比35%和65%的复合材料提高7%和24%,比均匀分布复合材料和基体分别提高42%和47%.随着基体硬度的提高,复合材料耐磨性也提高.对复合材料的磨损机理分析表明,在三体磨料磨损时,复合区主要起到耐磨作用,而基体区可以明显提高复合材料整体强度和塑性,防止复合材料发生开裂、脱落等非正常磨损,二者相互配合体现出复合材料优异的耐磨性.

关键词： 石英砂岩   刀刃磨损   分析   措施  

摘要： 通过总结和分析江阴项目汽江区间左右线土压平衡式盾构机在中风化石英砂岩地层中掘进近530m的滚刀刀具磨损情况,对滚刀刀具磨损做出多种分类,并根据滚刀刀刃磨损的主要因素,提出滚刀刀刃磨损的对策,来指导今后中风化石英砂岩地层中盾构机刀盘刀具选择、配置及盾构掘进。

关键词： 电连接器   微动磨损   磨屑   电容层析成像   BP神经网络  

摘要： 针对电连接器在随机振动下微动磨损导致的接触性能退化问题,采用电容层析成像技术监测微动磨损过程中电连接器接触件间磨屑的堆积和分布特征。结果表明,随机振动时间、振动水平和载荷电流对磨屑的堆积具有正向累积效应;轴向振动下微动磨损最为严重;磨屑分布不均匀,插针根部的磨屑较多。接触电阻值呈现波动上升趋势,不同于磨屑特征值总量的阶梯式增加,但在较高随机振动水平和负载电流下,两者呈现较强的相关性。基于磨屑分布信息构建的布谷鸟搜索算法优化BP神经网络性能退化模型的预测误差小于6%。

关键词： 振动切削   表面粗糙度   回归神经网络   磨损   质量评估  

摘要： 超声振动切削是目前数控机床机械制造中的热点,保证工件的表面质量是关键的目标。为此设计了一种基于回归神经网络(RNN)的数控机床超声振动切削预测评估方法,并开展铣削试验测试分析。研究结果表明:预测结果与实测结果的相关性高达0.99,表明获得了良好预报效果,最大偏差仅为0.05,表明设计的算法可以保证获得理想处理结果。相比较卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)与高斯过程回归(GPR)方法,RNN获得较好预测效果,磨损和表明粗糙值分别是3.685和2.216,R^(2)值达到了0.975。该研究有助于适合于高精度制造领域,具有很好的开发价值。

关键词： Inconel 718   高速加工   切削仿真   切削力   刀具磨损  

摘要： Inconel 718高温合金因强度高和导热系数低导致其切削加工性较差,采用陶瓷刀具高速切削Inconel 718时存在磨损快、寿命短等问题。通过仿真和试验对比分析,研究切削用量对切削力、切削温度和刀具磨损的影响规律,并获取高速切削过程中刀具前、后刀面温度场和应力场的动态分布规律,为镍基高温合金的高速切削及刀具设计制备提供指导依据。结果表明,切削速度对切削力和切削温度的影响程度小于背吃刀量和进给量;在选择切削参数时,优先选取较高的切削速度;沟槽磨损是抑制陶瓷刀具耐用度的关键因素,主要失效机理是黏结磨损。

关键词： 滑动轴承   固体润滑   镀镍   粉末冶金   孔隙率   摩擦系数   磨损量  

摘要： 以Fe,C混合粉末为原料,FeS或镀镍FeS为固体润滑剂,通过粉末冶金工艺制备了FeS/铁基轴承材料的试样,研究镀镍FeS对试样显微组织、密度、硬度和摩擦磨损性能的影响,结果表明:FeS表面镀镍提高了FeS与基体的界面结合强度,增大了试样的密度和硬度;干摩擦条件下,含镀镍FeS试样摩擦表面形成的固体润滑膜更牢固、完整,黏着磨损减少,耐磨性提高;油润滑条件下,润滑油膜与FeS固体润滑膜可以协同润滑,提高了摩擦副间润滑膜的稳定性和承载能力,减摩耐磨性能更好。

关键词： 超高分子量聚乙烯   磨损性能   磨损量   磨屑分析  

摘要： 目的 分析超高分子量聚乙烯髋臼内衬经历300万次(3 Mc)和500万次(5 Mc)体外磨损测试后磨损性能的差异,为髋关节假体体外测试试验设计作参考,并为临床翻修取出物作对照。方法 使用髋关节模拟机,对内径为28 mm、32 mm、36 mm三种规格的髋臼内衬进行磨损测试,计算3 Mc和5 Mc磨损后的磨损量;分析磨屑颗粒的数量、大小和形状。结果 经历3 Mc、5 Mc磨损后,髋臼内衬磨损量随内径的增大而增多;磨屑颗粒的等效圆面积直径(equivalent circular diameter, ECD)平均值为0.27μm、0.29μm,体态比(AR)小于4的占比为94.4%、90.1%。结论 髋臼内衬经历3 Mc磨损后的磨损量可以反映出产品的磨损性能趋势;相比于3 Mc磨损,经历5 Mc磨损后颗粒数量增多、纤维状颗粒占比升高。

关键词： 磨损颗粒   人工关节置换术   假体松动   骨溶解  

摘要： 人工关节置换术是目前骨科最成功的手术之一,但术后假体无菌性松动是初次人工关节置换术后失败和行翻修手术的主要原因。假体无菌性松动是指在无外界创伤和感染的情况下,人工关节假体与骨骼之间发生的松动。本文主要从磨损颗粒对假体周围骨溶解的生物学机制出发,探讨了巨噬细胞、破骨细胞、成骨细胞、成纤维细胞等与假体无菌性松动的关系,以期为人工关节置换术后假体无菌性松动的预防和治疗提供理论依据。