柴油机配气凸轮磨损探讨

本文以S195型柴油机为例,探讨了该机凸轮与梃柱损伤特征、属性、发生规律与粘附磨损的成因及其主要影响因素。     

机车柴油机凸轮磨损的数值模拟

基于离散数学理论和计算机技术,提出了一种数值模拟方法,以柴油机凸轮机构为研究对象,针对光面磨损失效形式,给出了数值模拟模型,提出了具体的算法方案并编写了通用程序,实现了磨损寿命的预测,为柴油机整机系统磨损过程数值模拟奠定了基础。     

机车柴油机凸轮磨损的数值模拟

基于离散数学理论和计算机技术，提出了一种数值模拟方法，以柴油机凸轮机构为研究对象。针对光面磨损失效形式，给出了数值模拟模型，提出了具体的算法方案并编写了通用程序，实现了磨损寿命的预测。为柴油机整机系统磨损过程数值模拟奠定了基础.     

新型限滑差速器及空间凸轮结构的优化

针对现有轮式车辆中限滑差速器存在的问题,提出了一种新型限滑差速器总成结构．首先根据凸轮机构从动件数学模型及运动规律,利用共轭曲面包络原理及微分几何理论,推导出新型限滑差速器关键元件空间凸轮机构的工作廓面方程及在接触点处的诱导法曲率方程,然后以接触点处的诱导法曲率最小化,作为新型限滑差速器空间凸轮结构优化设计目标．结果表明,诱导法曲率随从动件半径和运动周期增大而减小,有利于减小曲面间的接触应力;但由于从动件参考工作区域变小,局部磨损加剧,使新型限滑差速器机构工作寿命缩短．     

电控共轨高压泵凸轮机构动力学仿真及优化设计

根据电控高压共轨系统供油泵的工作特点,运用凸轮机构动力学原理建立了凸轮机构动力学多自由度模型,并利用Simulink建立了该凸轮机构的仿真模型,参照 Bosch泵凸轮机构的结构参数,计算了凸轮从动件-柱塞的实际位移与其理论位移的误差.通过仿真分析,研究各设计参数对凸轮运动规律的影响,为电控高压泵的优化设计提供了良好的理论依据.     

柴油机高次方配气凸轮型线设计

高次方凸轮是目前应用较广的一种整体式函数凸轮。本文介绍了高次方凸轮的设计方法并利用VB语言编制的程序设计了凸轮型线，介绍了幂指数的选取对凸轮特性的影响。     

凸轮机构的计算机辅助设计与运动仿真分析

在各类机械的传动结构中,凸轮机构有着广泛的应用.本文根据凸轮机构的设计原理,提出了在Pro/E中实现凸轮设计及实体造型的方法,并主要利用Pro/E Wildfire的运动学分析模块Mechanism对凸轮机构进行了运动学分析和仿真,这对凸轮机构的优化设计将提供较大的帮助作用.     

关于增压柴油机谐波函数供油凸轮的研究

本文建立了谐波函数供油凸轮的数字模型和边界条件,编制了谐波函数供油凸轮和燃油喷射过程的综合模拟计算程序,探讨了这种型面凸轮的诸设计参数对其各种性能的影响。结合16280Z柴油机设计的谐波函数供油凸轮,经实验表明已达到预期效果,为中高速高增压柴油机配备谐波函数供油凸轮提供了一种实用的设计方法。     

基于C++Builder的通用凸轮轮廓CAD系统研究

利用C^＋＋Builder开发了具有通用性的凸轮轮廓CAD系统，该系统可灵活地调整凸轮设计精度，提供多种适应凸轮设计特点的从动件运动规律输入和设定方式，特别适用于凸轮从动件有复杂组合运动要求下的高精度凸轮轮廓设计．设计结果可生成方便修改和编辑的AutoCAD工程图和供凸轮机构动力学分析的数据文档，并直接产生数控代码用于凸轮的数控生产．     

蜗杆凸轮机构动态仿真系统的开发

介绍了蜗杆凸轮工作轮廓坐标值的求解原理,利用VB的二次开发功能求解凸轮的工作轮廓,结合UG接触单元驱动法,实现了UG环境下蜗杆凸轮机构的实体建模及动态仿真,验证了该求解原理的可行性。     

TiN涂层的滑动磨损特性

研究了 3Cr2 W8V基体离子镀 Ti N涂层的滑动磨损特性。分析了涂层的磨损机理。结果表明 :Ti N涂层的耐磨性明显高于 3Cr2 W8V基体。涂层的主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳剥落。当试验载荷从 4 90 N到 980 N时 ,涂层的磨损率上升 ,而从 980 N上升到 1 4 70 N时 ,各涂层的磨损率下降 ,其原因是磨损机制发生了变化 ,前者以磨粒损为主 ,氧化磨损为辅 ;而后者以氧化磨损为主。     

角接触球轴承微动磨损行为

为了解载荷、摆动角度和循环次数对角接触球轴承微动磨损行为的影响,用自制的轴承微动试验装置对角接触球轴承QJ208在干态下进行了3种摆角(0.88°、1.21°和1.54°)、4种轴向载荷(2.5、5.0、10.0和20.0 kN)、2种循环次数(2和12万次)的摆动微动试验,在此基础上,对轴承磨痕进行分析.结果表明:外圈上微动磨损随载荷增大而减缓,随摆角增大而加重,随循环次数的增加,其磨损增幅趋缓;在摆角为0.88°时,磨损机制以疲劳磨损为主,在摆角为1.54°时,则以磨粒磨损为主;在同一钢球接触处,外圈上的磨痕比内圈上的磨痕严重.     

42号高速道岔转辙器区钢轨磨耗规律的预测分析

为了弥补42号高速道岔钢轨磨耗规律理论研究的不足，建立了高速道岔钢轨磨耗发展的理论预测模型. 基于Archard材料磨损理论和车辆-道岔耦合动力学仿真分析进行钢轨磨耗深度分布计算；采用了一种自适应步长算法对岔区各特征位置钢轨型面进行更新，可有效减少误差累积、改善数值模型稳定性；基于理论预测模型研究了42号高速道岔尖轨和基本轨的磨耗分布和发展规律. 研究的主要结论如下:1） 直向过岔时，轮载过渡发生于35.0～50.0 mm断面之间；在轮载过渡前磨耗发展缓慢加快，轮载过渡区段磨耗发展迅速加剧，轮载过渡完成后磨耗发展有所减缓. 2） 侧向过岔时，列车进岔后很快就开始贴靠曲尖轨运行，9.1 mm断面即出现侧磨；随着曲尖轨逐渐加宽，尖轨轨肩始终存在较严重磨耗，直基本轨虽主要承担轮载，但磨耗相对曲尖轨要小得多；轮载过渡开始后曲尖轨磨耗分布变宽，轨肩磨耗显著减小，至全断面后曲尖轨磨耗再次显著减小；曲基本轨磨耗均主要分布于轨头中部，轮载过渡前磨耗发展逐渐加快，过渡开始后磨耗发展减缓.      

高速动车组车轮踏面磨耗特征分析

为研究不同类型高速动车组车辆车轮踏面磨耗特征,探寻车轮发生磨耗后车辆运行性能的演变,以运行在武广客专上的CRH380A和CRH380B型动车组为研究对象,在线路数据统计的基础上,基于SIMPACK建立的高速动车组模型和编制的轮轨磨耗程序,对两类动车组车辆在一个镟修周期内的车轮磨耗特性及其对车辆运行性能的影响进行分析. 结果表明,该线路上运营的动车组车辆车轮磨耗特征主要表现为踏面凹槽磨耗,且CRH380A型动车组车轮踏面磨耗程度更为严重;在一个镟修周期内,由于车辆设计理念的差异,CRH380A型动车组车轮磨耗特征表现为磨耗范围较窄但磨耗深度较大,凹槽磨耗较为明显,而CRH380B型动车组则表现为磨耗范围较宽但磨耗深度较小,磨耗较为均匀;在运行2.5 × 105 km里程内,新轮状态下的CRH380A型动车组运行稳定性明显优于CRH380B型动车组,但在运营里程超过1.0 × 105 km后,由于受到车轮磨耗的影响,运行稳定性较CRH380B型动车组恶劣;同时,CRH380A型动车组车体最大振动加速度和平稳性指标分别为0.52 m/s2和2.26,均优于CRH380B型动车组的0.58 m/s2和2.38,但CRH380A型动车组脱轨系数和轮重减载率均为0.35,均大于CRH380B型动车组的0.14和0.28. 因此,在整个运行周期内,CRH380A型动车组车辆运行平稳性优于CRH380B型动车组,但运行安全性较CRH380B型动车组恶劣.      

山区客运专线曲线区段钢轨磨耗量的仿真分析

以山区客运专线钢轨磨耗量以及运营安全性作为研究对象,数值仿真作为手段,仿真计算基于Kalker线性蠕滑理论,借鉴Elkins磨耗指数模型,考虑轨道不平顺,车轮踏面与钢轨型面及弹性地基影响,使用SIMPACK软件建立动车组模型仿真,计算了蠕滑率和蠕滑力的大小,讨论了曲线半径对蠕滑率、钢轨磨耗量、减载率及脱轨系数的影响。比较了不同曲线下,两种踏面的动力学性能。随着圆曲线半径减半,LMa（高速动车组踏面）的左轨磨耗量增大了大约6倍左右。从磨耗量和安全性的角度对山区客运专线设计方法提出建议。     

受电弓滑板载流磨损机理演变过程试验研究

为了研究高速弓网系统材料载流摩擦磨损行为,采用高速环-块式载流磨损试验机,研究了载流200 A、法向载荷70 N、滑动速度80~160 km/h条件下,纯碳滑板/铜合金接触线之间电弧放电现象和纯碳滑板的载流磨损特性,并用光学显微镜来观察滑板磨损表面形貌.研究结果表明:随着试验时间的增加,滑板振动和电弧放电现象逐渐加剧,电弧放电频率先增加后逐渐趋于稳定,电弧平均单次放电能量也增加,滑板磨损量缓慢增加后快速上升;当滑动速度为160 km/h时,试验时间50 min的磨损率(0.037 27 g/km)是试验时间10 min磨损率(0.013 40 g/km)的3倍;高速载流条件下,滑板磨损机理随着试验的进行发生了由轻微机械磨损到重机械磨损伴随轻微电弧侵蚀,最后转变为机械磨损和电弧侵蚀共存状态的变化.      

SiCp/AlSi7Mg1复合材料的摩擦和磨损特性

研究了在№２０机油摩擦条件下，采用环状试验块、ＡｌＳｉ７Ｍｇ１、１０ＳｉＣｐ／ＡｌＳｉ７Ｍｇ１和 ２５％ＳｉＣｐ／ＡｌＳｉ７Ｍｇ１的复合材料滑动摩擦行为．试验结果表明，复合材料无论在低载荷或在高载荷时都比没增强基体具有优异的耐磨性能，两种体积率复合材料的磨损速度是其基体的 １／８．应用 ＳＥＭ、 ＥＤＸＡ观察摩擦表面以研究其机理．     

SiCp／AlSi7Mg1复合材料的摩擦和磨损特性

研究了在№ 20机油摩擦条件下,采用环状试验块、AlSi7Mg1、10SiCp／AISi7Mg1和25％SiCp／A1Si7Mg1的复合材料滑动摩擦行为．试验结果表明,复合材料无论在低载荷或在高载荷时都比没增强基体具有优异的耐磨性能,两种体积率复合材料的磨损速度是其基体的1／8．应用SEM、EDXA观察摩擦表面以研究其机理．     

基于接触斑能量耗散轮轨磨损与损伤机制研究

为了建立轮轨磨损与损伤实验的统一标准,在目前实验方法研究轮轨磨损与损伤机制的基础上,提出了基于接触斑能量耗散轮轨磨损与损伤机制的分析方法. 针对轮轨磨损与损伤实验缺乏统一标准的现状,对不同实验方法获得的磨损与损伤结果进行对比分析;通过对不同实验结果的对比分析,提出了基于接触斑能量耗散轮轨磨损与损伤机制的分析方法,并分析了不同轮轨材料与实验方法的单位面积轮轨接触斑耗散能-磨损率曲线的变化规律. 研究结果表明:根据轮轨材料的单位面积轮轨接触斑耗散能-磨损率变化曲线规律及轮轨损伤特征,可将轮轨磨损划分为3个分区:轻微磨损、严重磨损、灾难性磨损,单位面积轮轨接触斑耗散能-磨损率曲线在实际应用中可预测轮轨磨损;轮轨接触斑耗散能准确地表征轮轨磨损率和损伤形式,可用于轮轨磨损与损伤数据的对比分析.      

直线工况轴重对轮轨磨损影响的试验研究

采用模拟试验方法,在试验室内模拟不同轴重货车运行于60kg/m直线PD－1钢轨情况,研究轴重对轮轨磨损的影响,试验结果表明,25吨轴重时,车轮和钢轨的磨损率均明显大于21t和23t轴重时的磨损率,因此,在我国现行铁路标准下,将货车轴重由21吨提高到25吨是不适宜的。