20#钢、45#钢往复摩擦过程中摩擦力的递归演化行为研究

为了揭示20#钢、45#钢在往复运动过程中摩擦磨损非线性行为规律,在往复式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验,采集整个摩擦过程中的摩擦力信号.将不同摩擦磨损时间测得的摩擦力信号绘制成递归图并进行定量递归分析.研究发现:磨合阶段的递归图具有沿主对角线高度集中的黑点,黑点向两侧对称分散并保持相对均匀分布,递归图的关联维数逐渐增加并稳定,最终黑点向主对角线回归,递归图的关联维数减小,剧烈磨损发生.递归图和关联维数分别直观和定量地描述了摩擦力的递归演化过程,研究结果可应用于识别磨合状态、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段,其研究方法对其他摩擦系统的非线性行为具有借鉴意义.     

电刷镀快速镍镀层摩擦磨损性能试验研究

为研究工作电压对快速镍镀层摩擦磨损性能的影响,采用电刷镀方法制备了快速镍镀层.在球一盘摩擦磨损试验机上,以Cr12钢球为摩擦配副进行油润滑条件下的摩擦磨损试验.通过磨损失重、摩擦表面形貌和油液铁谱分析方法研究了不同的快速镍镀层的摩擦磨损性能.结果表明:不同工作电压下的镀层的摩擦磨损性能存在较大差异.工作电压过高和过低时,镀层摩擦磨损性能均下降;当电压在14V时快速镍镀层的摩擦磨损性能最佳;快速镍镀层的磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主.     

多孔钛摩擦磨损信号的递归图特征研究

为了定量描述一维的多孔钛干摩擦信号,采用递归定量分析方法,把摩擦信号扩展到高维,定量分析其中信息.首先,利用经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)对摩擦信号进行预去噪;然后,采用自相关法和假近邻法计算各组摩擦信号的延时与嵌入维数;最后,分析递归图及其对应的平均对角线长度与熵值,通过这些能够直观观察不同环境下多孔钛摩擦信号的变化特性.结果表明,递归图能够一定程度上反应多孔钛的磨损情况,通过递归定量分析能够对多孔钛摩擦系统复杂性状态进行描述,且在压力为8～10 N时磨损系统稳定性最好.     

含水舰用汽轮机油的润滑性能研究

采用四球摩擦磨损试验机和环一块摩擦磨损试验机测定不同含水量舰用汽轮机油的润滑性能，分析磨斑表面形貌和元素组成。结果表明，舰用汽轮机油的润滑性能随含水量增多而降低，但含水量较小时润滑性能变化不大，磨斑表面光滑、擦伤小，表面和亚表面氧元素含量也较小；含水量较大时润滑性能显著变差，磨斑表面粗糙、擦伤大，表面和亚表面氧元素含量较大，腐蚀磨损较严重。     

Ni3Al(Cr)合金室温干滑动摩擦磨损性能研究

采用真空电弧熔炼法制备添加不同Cr含量的Ni_3Al (Cr)合金,观察其组织和力学性能变化,以Si_3N_4为对磨副,探究不同载荷下Ni_3Al (Cr)合金的摩擦磨损机制.利用扫描电子显微镜拍摄材料的组织以及磨痕、磨痕截面形貌,测量磨痕截面显微硬度的变化.研究结果表明:随着Cr含量的增加,Ni_3Al (Cr)材料的硬度,摩擦系数和磨损率不断增加,Ni_3Al-12Cr合金的摩擦磨损性能较好.随着载荷的增加,Ni_3Al (Cr)合金的摩擦系数略有减小,磨损率不断升高;Ni_3Al合金随载荷的增加磨损机制由磨粒磨损和氧化磨损转变为疲劳磨损,剧烈的剥层磨损为主,并伴有氧化磨损,而Ni_3Al-12Cr合金在不同载荷下磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损.     

ZrWN-Ag复合膜的力学性能和摩擦磨损性能研究

通过非平衡磁控溅射仪制备了不同Ag含量的ZrWN-Ag纳米复合膜,采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪、摩擦磨损仪和三维形貌仪等对薄膜的微结构、成分、表面形貌、力学性能和室温及高温摩擦磨损性能进行表征,并探讨了复合膜在不同温度下的摩擦磨损机制.结果表明:ZrWN-Ag复合膜是由面心立方的ZrWN、W_2N和弥散分布的晶态Ag相组成.随着Ag含量增加,薄膜的硬度先增大后减小.室温下,薄膜的摩擦系数和磨损率随Ag含量增加而逐渐降低;温度由200℃升高至700℃时,薄膜摩擦系数逐渐降低,磨损率逐渐增大,温度一定时,Ag含量越高,复合膜的摩擦系数越低,但磨损率越高.研究表明:Ag的加入改善了薄膜力学性能、室温下的摩擦磨损性能以及高温下的摩擦性能,但高温下的磨损性能未得到改善.     

小型船舶柴油机缸套表面环形槽结构的摩擦磨损性能试验

利用同种表面纹理缸套(环形槽结构)在不同工况下进行试验来获取摩擦特性数据,通过对各工况下缸套摩擦特性进行分析,得出表面环形槽结构在一定工况条件下能够对摩擦副的摩擦性能有一定改善。该研究可为船舶柴油机缸套表面减磨以及运行工况优化等提供试验基础。     

表面强化后的柴油机汽缸套/活塞环配副性试验分析

为提高柴油机汽缸套/活塞环摩擦副的耐磨减摩性能,延长其使用寿命,文中对经表面强化后的汽缸套、活塞环进行配副,组成9对摩擦副,通过试验,分析比较各摩擦副的摩擦系数、磨痕宽度、失重3个参数,得出最佳配副性组合为:气环镀CrTiAlN/缸套激光淬火+渗硫.     

泥沙颗粒对UHMWPE材料水润滑性能的影响规律

为研究船舶水润滑尾轴承材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在含沙水质下的摩擦学性能,利用 CBZ-1摩擦磨损试验机进行试验。结果表明：在水润滑条件下,泥沙对试验材料的摩擦学性能有很大的影响,并且泥沙浓度对材料摩擦性能的影响大于泥沙粒度;材料的摩擦性能随着泥沙浓度的增加逐渐下降;泥沙粒度影响着摩擦副间的切应力和沙粒进入摩擦副间隙的难易程度。在泥沙粒度48μm/浓度1.2%的环境下,材料具有更加恶劣的摩擦学性能。适当提高滑动速度会加强摩擦副的润滑性能,但过高的速度会使泥沙颗粒严重破坏磨损表面;材料的摩擦性能随载荷的增大而逐渐恶化,在高载工况下的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损。     

基于Archard模型的桨毂轴承摩擦副磨损寿命评估方法

桨毂轴承摩擦副之间因磨损超过一定间隙后会导致调距桨装置出现调距、稳距功能降低或失效的故障。本文基于Archard模型提出了一种桨毂轴承摩擦副磨损寿命评估方法,其思路是先根据经验数据或试验数据,利用Archard模型确定桨毂的磨损因子,考虑该型桨毂轴承摩擦副的许用间隙、载荷条件等因素,结合其初始装配间隙的分布函数,通过仿真方法模拟调距桨装置调距次数的分布函数,进而对桨毂轴承摩擦副进行磨损寿命评估。