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关键词： 滚动轴承   润滑   航空发动机   叶轮   仿真   倾角  

摘要： 以航空发动机主轴承润滑所采用的叶轮式径向收油装置为研究对象,结合FLUENT软件仿真分析润滑油损失机理,并对收油装置的结构进行优化设计:叶轮外径降低10%,叶轮内表面由弧面改为平面,叶片倾角降低50%。对优化结构的叶轮式径向收油装置进行试验验证,计算其在不同转速下的收油效率,结果表明:叶轮式径向收油装置的收油效率在不同转速下均得到显著提升,特别是在15000 r/min高速工况下的收油效率由30.91%提高到57.91%,显著增强了主轴承的润滑和冷却效果。

关键词： 激光熔覆   NbC/Ni60复合涂层   微观组织   显微硬度   高温耐磨性能  

摘要： 目的研究NbC颗粒的加入量对H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层的组织、硬度和耐磨性的影响。方法将Ni60合金粉末与NbC碳化物粉末球磨混合,采用激光熔覆技术,在H13钢基体表面制备不同NbC含量(质量分数分别为0%、10%、20%、30%)增强的NbC/Ni60合金复合涂层。采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪对复合涂层的微观组织和物相进行分析。借助显微硬度计,研究复合涂层的截面显微硬度分布规律。采用高温摩擦磨损试验机测试复合涂层在真空400℃下的摩擦磨损性能。结果在激光熔覆NbC/Ni60复合涂层中,物相主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Ni_(2)Si、CrB、Cr23C6、NbC组成;熔覆层以胞晶和枝晶为主,NbC含量对复合熔覆层组织及形态具有显著影响,加入少量NbC可使熔覆层组织细化;在NbC的质量分数为20%时,大量弥散的NbC颗粒在枝晶间呈聚集趋势;在NbC的质量分数为30%时,熔覆层中NbC相呈现块状、花瓣状形貌。NbC/Ni60复合涂层的硬度显著高于H13钢基体,随着NbC含量的增加,NbC/Ni60复合熔覆层的显微硬度逐渐升高,NbC的质量分数为30%的NbC/Ni60复合熔覆层的平均硬度高达848HV。在真空400℃、压力100 N、转速100 r/min、时间7200 s磨损工况下,NbC质量分数为20%的NbC/Ni60复合涂层的磨损量最小,因此其高温耐磨性最好。NbC质量分数为10%的NbC/Ni60复合涂层的摩擦因数最小。随着NbC含量的增加,复合涂层的摩擦因数反而升高。结论NbC/Ni60复合涂层与H13钢基体具有很好的冶金结合,显著提高了高温耐磨性能;NbC颗粒硬质相具有较好的增强作用,能够明显提高NbC/Ni60复合涂层的硬度和耐磨性;粗大NbC相不利于复合涂层耐磨性的进一步提高。NbC/Ni60复合涂层的磨损机制主要为磨粒磨损、疲劳剥落磨损。

关键词： Al-Ni-Cr复合涂层   冷喷涂   摩擦系数   极化行为  

摘要： 防腐性能较好的铝基涂层存在耐磨性不足的问题。本文设计了Ni粉和Cr粉复合沉积的方法来改善涂层的耐磨性。采用低压冷喷涂技术,制备了一系列Cr含量不同的Al-Ni-xCr复合涂层。通过金相、扫描电镜及X射线衍射等方法分析了复合涂层的微观形貌和成分。采用显微硬度计和磨损仪测试了涂层的显微硬度和磨损曲线,结合磨痕形貌分析了复合涂层的磨损机理。研究得出:低压冷喷涂可实现Al、Cr、Ni三种金属粉的共沉积,并获得致密、均匀的Al-Ni-xCr复合涂层。枝晶状Ni粉沉积率较高,Cr粉沉积率较低。含70 wt.%Cr的混粉涂层中,Cr含量约为31 wt.%。硬质颗粒Cr同时起到夯实涂层的作用,随着Cr含量增加,Al-Ni-xCr复合涂层的致密性提高。Al-Ni-xCr复合涂层的耐磨性能主要来自于Cr而非Ni,且与Cr含量有关。Al-Ni-70Cr复合涂层耐磨性最佳,磨损率仅为Al涂层的1/2。其优异的耐磨性归因于摩擦界面形成了稳定的、较硬的、含Cr量较高的复合氧化膜,抑制了磨损过程。

关键词： 密封材料   浸锑石墨   无压烧结SiC   3D打印SiC   摩擦磨损特性   磨损机理  

摘要： 为研究干气密封用密封材料的摩擦学特性,采用销盘旋转试验台研究3种浸锑石墨在干摩擦条件下分别与无压烧结SiC和3D打印SiC配对时的摩擦磨损特性,探讨了速度、载荷对密封材料摩擦磨损特性的影响,揭示了配对副材料表面的磨损机理。结果表明:随着载荷p与速度v的乘积(pv值)的增大,摩擦因数和磨损率均呈现逐渐减小趋势;在pv值较小时磨损机理为严重的磨粒磨损和轻微的黏着磨损,在pv值较高时磨损主要发生在碳化硅摩擦表面黏附的石墨转移层间,磨损机理主要表现为黏着磨损;在研究pv值变化对浸锑石墨与SiC密封材料配对副摩擦磨损特性的影响时,首选定载荷变速度试验方法。

关键词： 机械磨损   油液光谱数据   磨损趋势分级   异常磨损定位  

摘要： 磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状态,提出一种基于油液光谱数据的零部件异常磨损定位分析方法。针对综合传动装置异常磨损过程中部分元素在特定阶段会出现快速增长的情况,提出基于时间窗相关距离的聚类方法,分离表征不同零部件磨损状态的元素;提出磨损元素的磨损趋势分级方法,以高磨损趋势元素为聚类中心,使聚类结果具备可解释性;通过分级系数确定零部件磨损元素权重,融合各零部件磨损元素,获取不同零部件磨损状态表征;通过异常磨损界限值识别异常磨损,实现零部件异常磨损定位。以综合传动装置润滑油液光谱数据为例,检测判断该装置异常磨损的零部件及时间段。检测结果表明:Fe、Cu、Pb三种元素的磨损趋势分级系数最高,携带大量磨损信息,能够有效表征装置的磨损状态;基于时间窗相关距离的有中心聚类方法,成功将油液光谱数据分为Fe、Cu、Pb三类,可用于有效表征整体、摩擦片、齿轮组的磨损状态;基于分级系数的加权融合方法可以有效对该装置的异常磨损部位和时间周期进行检测和判断,为后续的故障预防和维护提供技术指导。

关键词： 搅拌设备   搅拌参数设计   搅拌机械设计   搅拌叶轮   新型底支撑   全封闭结构   振动   磨损  

摘要： 基于带有底支撑的搅拌设备在运行中存在的问题,指引了新型底支撑的研发、设计基本方向。在新型底支撑封闭腔体内注入水或其他允许的无固含的液体,使物料中的固相很难进入到新型底支撑的封闭腔体内,由于隔绝了物料中的固相进入新型底支撑腔体内,从而消除了因此而引起的搅拌设备振动、底支撑磨损等问题,从而扩大了底支撑应用场合,形成一系列优势。本文主要介绍了底支撑的作用、新型底支撑的结构特点以及与安装底支撑相应的注意事项。

关键词： 实验科学   材料磨损与耐磨材料   课程思政   教学改革  

摘要： 课程思政教学建设改革是落实立德树人的重要途径和保障,是新时代高等院校课程改革的重要方向。该探索以材料磨损与耐磨课程为基础,以实验科学为主导,充分融合教学案例和专业课程知识,并从课程思想政治的角度分析其影响。通过对电镀与芯片制备中的电子电镀技术,镀银表面处理实验、耐磨涂层设计实验、耐磨材料及磨损表征技术等方面的探讨,了解前沿的耐磨材料设计最新进展,培养学生独立分析和解决机械磨损工程问题的基本素质,为以后从事材料设计、生产和新技术新产品的研究开发奠定良好基础。将价值塑造、能力培养、知识传授融入课程目标,从而培养材料类学生的历史使命感及责任感。

关键词： 路感   线控转向系统   路感模拟   悬架系统   转向机   车轮  

摘要： 随着汽车工业水平的不断发展,汽车各子系统的线控化趋势日趋明显,如何模拟传统机械连接式转向系统产生的路感成为线控转向系统研究的重要课题之一。通过分析阐述传统机械连接式转向系统的组成及工作过程,深入梳理其路感的产生原理,并以小型乘用车为例,研究了悬架系统、制动系统、动力系统在工作状态下对路感可能的影响。最后根据分析结果,结合线控转向系统数据的分析与采集,探讨了路感模拟的可行性方法,以期为后续研究提供一定参考与借鉴。

关键词： 往复压缩机   活塞环   磨损  

摘要： 针对装置两台往复压缩机运行过程中频繁出现的活塞环严重磨损情况入手,分析总结出气缸粗糙度超标、注油量不足、活塞环环槽磨损等导致活塞环磨损的几个原因,并采取相应的预防措施,消除隐患,从而有效地解决了压缩机运转周期短的问题。

关键词： 农业机械   显微结构   硬度   开沟器铲尖   等离子熔覆   Mo2FeB2   磨损  

摘要： 为了解决开沟器铲尖耕作过程中耐磨性差、易失效的问题,利用等离子熔覆技术在开沟器铲尖表面制备Mo_(2)FeB_(2)金属陶瓷涂层,并对其微观组织结构、物相组成、显微硬度以及耐磨性能进行研究。通过正交试验得到熔覆层制备的最优工艺参数组合为:熔覆电流80 A,熔覆距离10 mm,熔覆速度20 cm/min,并以此来制备耐磨熔覆层。结果表明,熔覆层与基体呈现良好冶金结合,其组织主要由方形、蝶状、十字镖形、树形以及不规则长条状的硬质相、网状共晶组织和铁基粘结相组成,其主要物相组成为Mo_(2)FeB_(2)、M_(3)B_(2)(M:Mo,Fe,Cr)、(Cr,Fe)7C3、MoB、CrB、Fe2B以及Fe-Cr固溶体。熔覆层的平均显微硬度为9618 MPa,为开沟器铲尖基体的2.79倍。相同工况下的磨损试验表明熔覆层的平均磨损量(19.20 mg)和平均摩擦系数(0.294)与基体相比分别降低了52.9%和42.4%;不同载荷下的磨损试验表明,随着载荷的增加,熔覆层与基体的摩擦系数呈现逐渐减小的趋势,但熔覆层的整体摩擦系数均低于基体,且其磨损形貌较基体轻微。土槽试验结果表明,熔覆层开沟器铲尖的平均磨损量(4.60 g)比常规开沟器铲尖(15.54 g)降低了70.4%;田间试验结果表明,在实际土壤环境中,开沟器铲尖熔覆层的平均磨损量(34.34 g)仅为常规开沟器铲尖(79.06 g)的43.4%,通过对比磨损形貌发现,熔覆层的存在可以有效抵御土壤磨损,使开沟器铲尖在经过长时间的磨损后能最大程度的保持原貌,从而使其表现出优异的耐磨性能。该研究结果可为提高农机触土部件的耐磨性提供理论参考和可行技术方案。