直流磁场下45钢摩擦过程中磨屑层的作用机理

摘要

随着电磁技术在现代工业中的广泛应用，越来越多的设备工作在电磁场中。工作在磁场中的摩擦副将产生磁化、电磁感应、磁致伸缩等物理效应，从而影响材料的机械性能、物理性能和化学性能，改变其摩擦磨损性能和使用寿命，因此对磁场摩擦学的研究越来越受到重视。大量研究表明，摩擦过程中磨屑层对摩擦磨损性能有重大影响，所以对摩擦过程中磨屑层的作用机理的研究很有需要，这能够丰富完善磁场摩擦学理论，并指导磁场环境中摩擦副的设计和应用。
　　本论文在HY-100型销盘磁场摩擦磨损试验机上进行了不同试验条件下的45钢摩擦磨损试验，研究了磁感应强度对45钢摩擦磨损性能的影响，分析了直流磁场下45钢摩擦磨损过程中磨屑层的形成条件；根据直流磁场下不同速度对45钢摩磨屑层的影响，建立45钢摩擦副盘上磨屑的受力模型，分析了影响磨屑受力的因素；建立销盘的微凸峰接触有限元模型，分析磨屑尺寸对45钢摩擦磨损过程的影响。
　　通过以上试验和分析，得出以下结论：磁感应强度越大，对45钢摩擦磨损性能的影响越大。在45钢的摩擦磨损过程中，施加一定大小的直流磁场能够在摩擦接触区形成一层磨屑层，促进磨痕的氧化、磨屑的氧化和细化，改变其磨损机制，减小磨损率，实现严重磨损-轻微磨损的转变。随着速度的提高，被吸引在摩擦接触区的磨屑减少，直流磁场对45钢摩擦磨损性能的影响减小。摩擦接触区的磁感应强度越大、速度越小、磨屑半径越小，吸附在摩擦接触区的45钢磨屑越多。磨屑越细小，微凸峰接触区的等效应力越小，磨损率就越小；当磨屑尺寸细小到一定程度时，就会促使45钢严重磨损—轻微磨损的转变。

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第1章 绪论

1.1 摩擦学简介

1.2 干滑动摩擦磨损的研究现状和意义

1.3 课题背景

1.4 国内外研究现状

1.5 研究内容及研究意义

第2章 试验方法

2.1 试验设备

2.2 试验材料和参数

2.3 试验程序

2.4 试验内容

2.5 本章小结

第3章 直流磁场下45钢摩擦过程中磨屑层的形成

3.1 磁感应强度对45钢摩擦磨损性能的影响

3.2 直流磁场对45钢摩擦磨损过程的影响

3.3 直流磁场下45钢摩擦磨损过程中不同阶段磨屑层的变化

3.4 直流磁场下45钢摩擦磨损过程中磨屑层的形成条件

3.5 本章小结

第4章 直流磁场下45钢摩擦过程中影响磨屑层的因素

4.1 直流磁场下不同速度对45钢磨屑层的影响

4.2 直流磁场下45钢摩擦副盘上磨屑的受力模型

4.3 直流磁场下影响盘上磨屑层的因素

4.4 本章小结

第5章 直流磁场下磨屑尺寸对45钢摩擦磨损过程的影响

5.1 细小磨屑对严重磨损—轻微磨损转变的促进作用

5.2 细小磨屑能够减小磨损的原因

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果

1 攻读硕士学位期间发表的论文及专著

2 攻读硕士学位期间所获专利