微动磨损

摘要： 针对某发动机发生的引气管单联卡箍组件中的卡箍上半部断裂的故障,对断裂的卡箍上半部进行宏观侧表面检查、断口及材质分析,结果表明:卡箍上半部断口疲劳源区位于卡箍上半部与下半部接触侧的表面区域,在螺栓装配中引起卡箍上半部发生塑性变形而产生表面拉应力,并且在发动机振动载荷作用下产生微动磨损,从而破坏了卡箍上半部螺栓孔周围局部的表面完整性,降低了该部位的抗疲劳强度,是导致卡箍上半部产生疲劳萌生进而发生断裂故障的根本原因。在卡箍上、下半部之间加装垫片的改进建议已在新的结构设计中得到应用,垫片的加装消除了卡箍上半部在装配过程中由于变形而产生的表面拉应力,并且减轻了卡箍上、下半部之间的微动磨损,从而避免此类故障再次发生。

摘要： 为了研究TC4合金在300°C和500°C下的微动磨损行为,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜分别表征表面磨痕形貌、磨损体积和磨痕轮廓,探究两种温度中TC4合金不同接触载荷作用下的微动磨损机制。结果表明:磨损体积与接触载荷呈现正相关的关系,而摩擦系数和磨损率则呈现负相关的关系。两种温度下的无润滑微动摩擦磨损过程中,小载荷作用时磨损形式表现为氧化磨损和磨粒磨损;大载荷作用时磨损形式为氧化磨损和黏着磨损。与300°C相比,500°C时合金接触表面塑性变形严重,摩擦系数小,氧化磨损加剧,疲劳裂纹扩展严重。TC4合金高温环境中微动磨损机制为黏着磨损、磨粒磨损、氧化磨损和疲劳磨损,其中氧化磨损在TC4合金高温微动磨损中占据主导地位。

摘要： 采用超音速火焰喷涂工艺在TC4钛合金基体材料表面制备碳化铬系耐磨涂层,通过自制微动磨损试验设备测试不同对磨副、不同位移副值试验条件下带涂层的TC4钛合金材料的摩擦因数、磨损量等微动磨损性能,利用SEM、EDS、XRD等分析手段,对比分析微动磨损表面形貌、成分和相组成的差异。结果表明:不同摩擦副和位移副值条件下的摩擦因数均在起始阶段迅速增加,随后摩擦因数保持稳定;在钛合金表面增加涂层较对磨副单面制备涂层可以降低摩擦因数值20%~30%;在TC4钛合金对磨副双面制备涂层的耐微动磨损性能最好;在不同对磨副条件下,TC4钛合金微动磨损机制是以黏着磨损、磨粒磨损、氧化磨损为主的复合磨损。

摘要： 高铁车轮轴与轮毂过盈配合部位常常发生相对滑动,导致微动磨损,影响了车轴的疲劳性能。采用轴/套管试样模拟车轴/轮毂结构,应用悬臂梁旋转弯曲方法研究了动车组EA4T车轴钢室温微动疲劳性能,绘制了疲劳S-N曲线。结果表明微动磨损降低了EA4T车轴钢的疲劳寿命;随着过盈量的增加,轴上承受的压应力、轴向摩擦力和磨损区域增大,出现氧化铁磨屑,疲劳极限下降;多源疲劳裂纹均萌生于轴/套管接触区边缘轴的表面,疲劳裂纹扩张区出现疲劳辉纹,最终以韧窝形式发生断裂。初步提出微动疲劳极限预测方法。

摘要： 微动磨损腐蚀是机械零件的常见损伤之一,腐蚀多发生在振动构件的机械结合处。微动磨损腐蚀会破坏材料的接触面,使零配件松动,甚至脱落。腐蚀产生的氧化物可导致局部应力,引起疲劳裂纹,甚至粘结。微动磨损导致的失效形式有磨耗、腐蚀和裂纹等。伴随着磨损的发生,机械零部件会出现配合松动、疲劳强度降低,致使机械零部件在实际运行中发生严重问题。

摘要： 为推动冷喷涂技术在航空防护涂层领域的应用,采用氮气冷喷涂技术在TC4钛合金表面制备了CuNiIn涂层,使用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和微动磨损试验机对涂层宏/微观组织、显微硬度及微动磨损性能进行了分析。结果表明:越靠近基体,涂层致密性越好,整体涂层孔隙率约为2.8%,涂层微观组织较粉末原始组织有一定细化;涂层硬度值自基体向表面沿厚度方向有增大的趋势,靠近基体一侧硬度平均值为274 HV_(2N),靠近表面的涂层硬度稳定在300 HV_(2N)左右;微动位移较小时,涂层失效机制主要是黏着磨损,磨损形貌为椭圆形,微动位移较大时,以磨粒磨损为主,磨损形貌接近圆形。

摘要： 该文对某直升机主桨毂中央件耳片凸肩衬套的磨损故障进行故障定位,通过结构受力分析及结构装配关系分析得出了凸肩衬套与阻尼器关节轴承间存在的相对运动形式,明确了两者间存在微动磨损的故障原因和机理。研究发现,结构的接触面积、摩擦系数是导致凸肩衬套磨损过快的主要因素。因此,对凸肩衬套结构进行优化设计可以解决磨损过快的问题。经装机试飞验证了该改进措施的有效性。

摘要： 采用比例车轴试样进行了微动疲劳试验,试验后观察了车轴微动区的微动磨损与微动疲劳损伤,并测量了车轮、车轴配合面磨损轮廓。试验结果表明,车轴轮座边缘微动区的磨损机理主要是磨粒磨损、剥层和氧化磨损。车轴微动疲劳裂纹萌生于微动区内部,初始裂纹角度与车轴径向方向成29°。随着裂纹的扩展,裂纹角度逐渐减小。此后,基于测量的磨损轮廓建立了有限元模型,仿真研究了微动磨损对铁路车轴微动疲劳的影响。研究发现,微动磨损移除了轮座边缘材料,缓解了轮座边缘的应力集中。同时,微动磨损在微动区内部磨损/未磨损边界引入新的应力集中,促进了微动区内部的裂纹萌生。

摘要： 综述了自20世纪60年代以来国内外航天机构对空间冷焊效应的研究成果。首先,从晶体结构与能量角度阐述了空间冷焊效应的机理,并讨论了表面氧化物、非化学计量化合物和晶体缺陷在冷焊效应中的作用。接着针对冷焊效应的主要影响因素,分别从接触类型、基体材料特性、接触面积与应力等方面进行了深入的分析,具体包括静载、冲击和微动3种接触类型下冷焊效应的差异,不同材料对偶间粘着力大小的对比以及接触面积和应力对冷焊效应的影响。随后介绍了国内外冷焊效应研究设备概况。在此基础上,归纳了3种空间活动机构常用基体材料(Fe、Al和Ti基金属材料)的冷焊防护措施,具体包括镀MoS2、TiC和DLC等涂层以及硬质阳极氧化、等离子体电解氧化等处理方法。最后,针对我国目前空间冷焊效应的研究现状,提出了研究重点与发展建议。

摘要： 微动磨损常常出现在超越离合器的工作过程中,影响超越离合器的疲劳寿命及稳定性。本文以斜撑超越离合器为研究对象,介绍基于Archard公式及有限元计算的分析方法,基于Ansys Workbench建立斜撑超越离合器二维截面的微动磨损模型,综合研究斜撑块尺寸、施加载荷大小对微动磨损体积的影响规律,经过分析得到:接合状态下的斜撑超越离合器在斜撑块与内环接触处产生较大的应力集中,在高载荷运行中,容易产生较大的微动磨损,对斜撑超越离合器的可靠性及稳定性产生较大影响。

摘要： 结合弹性液体动力学分析模型,在充分考虑轴承润滑边界基础上计算准确的轴承接触载荷,继而计算轴瓦瓦背实际工作过程中微动磨损.通过正交试验分析方法,研究不同螺栓预紧力、轴瓦安装过盈量以及不同轴瓦厚度对轴瓦瓦背微动磨损的影响.研究结果表明:轴瓦瓦背微动磨损主要受安装过盈量的影响,轴瓦厚度对瓦背微动磨损影响较小;随着螺栓预紧力增大,瓦背微动磨损量呈现先变小后增加的趋势,螺栓预紧力过小或过高都不利于减小瓦背微动磨损;轴瓦安装过盈量对瓦背微动磨损敏感性最大,一般来说安装过盈量越大,越有利于减小微动磨损.所选案例当螺栓预紧力为42200N、轴瓦过盈量-0.048mm以及轴瓦厚度为2mm时对应瓦背微动磨损最小.

摘要： 随着变速器输入转速和输入扭矩的不断提高,变速器的实际运行工况越来越苛刻.在变速器工作过程中,滚针轴承位的微动磨损发生的概率也较以前有明显增多.这种微动磨损会导致滚针轴承位产生等距的轴向沟痕,轴向沟痕形成后,变速器运转时会产生异响并引起用户抱怨.通过对微动磨损产生的机理以及滚针轴承位的工作载荷和运动轨迹的分析,提出了相应的解决办法.

摘要： 以某附件机匣轴承衬套为例,从微动磨损发生的条件进行轴承衬套磨损分析,研究表明轴承衬套磨损为典型的微动磨损,并通过试验进行了轴承衬套微动磨损试验验证.通过本文研究确定轴承衬套微动磨损发生的影响因素,提出改进方案,验证表明对解决铝轴承衬套的磨损问题有明显效果.

摘要： 本文采用钛合金球与自制骨水泥试样以球/平面接触方式，在自制的微动摩擦磨损试验机上开展空气和25％小牛血清介质中切向微动磨损试验研究，考察钛合金球与骨水泥界面之间的微动运行特性，并采用S-3000N型扫描电镜观察磨痕形貌来分析其微动磨损机理。结果表明：钛合金球与骨水泥间的微动运行于混合区，随着接触载荷的增加，同一循环周次下的Ft-D曲线更易闭合。在小牛血清介质中，当接触戟荷小于15N时，摩擦系数逐渐增加至稳定;当接触载荷大于15N时，摩擦系数在整个磨损过程基本保持不变。随着接触载荷的增加，稳定摩擦系数呈现降低趋势。骨水泥试样的磨损量在小牛血清介质中比在空气中大，并且随接触载荷增大而增大。磨痕损伤轻微，在小牛血清介质中微动磨损的损伤机制主要为粘着磨损、疲劳磨损和溶液分子在应力作用下对骨水泥基体的削弱作用。

摘要： 针对某船用单缸柴油机连杆出现微动磨损问题,基于动力学结算结果,通过结构强度有限元方法,通过最大拉、压循环变形工况的滑移结果分析磨损原因.设定多种计算方案评估预紧力、轴瓦过盈、大端宽度等因素对变形和滑移的影响,为优化设计提供依据.计算结果表明:增加连杆大端结构强度有助于减小变形,从而减轻滑移;增加预紧力有助于减小滑移,增加过盈会使滑移趋于严重.

摘要： 钢丝间存在的微动现象是保持钢丝绳特有柔韧性的必要条件,不能通过技术手段去除微动以达到消灭微动磨损的目的.对制绳钢丝进行适宜的表面处理,可以极大地提高钢丝表面的耐磨损和耐腐蚀能力,有效抑制微动疲劳的发生并大幅度延长钢丝绳使用寿命.

摘要： 钢丝绳使用过程中会出现磨损以及红锈现象,严重影响其使用寿命.对磨损与红锈现象进行了分析,找到了主要原因并提出了改进的方法.观察研究发现内部磨损主要为股间磨损,磨屑形成的红锈会加剧磨损,采用增加股间隙以及制绳丝镀锌的方法可减少磨损以及红锈的产生,从而提高钢丝绳的疲劳寿命.

摘要： 针对某柴油机活塞顶和裙部结合面上出现的微动磨损现象,建立了活塞的有限元模型,根据Archard模型和SWT参数,通过计算接触面上的应力以及相对滑移分布,求得了接触面上微动磨损参数和微动疲劳参数SWT值,与试验结果相符,并基于微动疲劳参数SWT值,对裙部型线进行了三次曲线优化设计,得到了较优的设计作为原型面的改进方案.

摘要： 针对某柴油机活塞顶和裙部结合面上出现的微动磨损现象,建立了活塞的有限元模型,根据Archard模型和SWT参数,通过计算接触面上的应力以及相对滑移分布,求得了接触面上微动磨损参数和微动疲劳参数SWT值,与试验结果相符,并基于微动疲劳参数SWT值,对裙部型线进行了三次曲线优化设计,得到了较优的设计作为原型面的改进方案.

摘要： 花键副以其受力均匀、承载能力强以及对中性和导向性好等优点,在航空发动机传动系统中应用日趋广泛.但其工况较恶劣,易出现微动磨损现象,引起了国内外研究机构和学者们的高度重视及关注,围绕花键副的设计理论和方法开展了一系列的研究工作.针对花键传动系统普遍存在的磨损问题,本文基于弹塑性本构关系,通过abaqus有限元进行传动磨损的动力学仿真分析,为工程应用提供重要的支撑.通过对传动过程中花键的应力分析不难看出齿面上的应力值是起伏变化的，采用这种动态有限元分析花键的传动过程，可以得到花键接触应力及相对位移随时间的变化情况，更加接近传动系统的真实情况，为磨损失效分析提供了一种有效的分析方法。花键副齿面接触应力可用于花键副普通疲劳的评估分析，外花键在承载面的齿端部有应力集中，易发生键齿普通疲劳失效。

摘要： 本发明提供了一种微动腐蚀磨损—微幅碰撞磨损试验机。试验机由主机和系统两个部分组成，系统包括测控系统和冷却系统，主机的组成包括装置底座、驱动电机、偏心轮机构、杠杆摆臂机构和电加热炉，杠杆式摆臂机构以带滚动轴承的轴销作为旋转中心，并通过前后两个带滚珠的托架安装在装置底座上，变频电机通过轴端安装的带滚动轴承的偏心轮，使杠杆摆臂机构以轴销为中心，以滚柱托架为平面产生往复摆动，上述各处均有润滑脂润滑，电加热炉底部的孔使摆臂试验段的下部可以支托在滚柱托架上。本发明表征航空、船舶、工业燃气轮机，蒸汽轮机等动力机械装置中的“带冠涡轮叶片”、“带各种中间阻尼台的叶片”和“叶片振动阻尼装置”等的微动腐蚀磨损、微幅碰撞磨损工作特性的试验机，并能适用于类似机械。

摘要： 本发明提供了一种微动腐蚀磨损-微幅碰撞磨损试验机。试验机由主机和系统两个部分组成，系统包括测控系统和冷却系统，主机的组成包括装置底座、驱动电机、偏心轮机构、杠杆摆臂机构和电加热炉，杠杆式摆臂机构以带滚动轴承的轴销作为旋转中心，并通过前后两个带滚珠的托架安装在装置底座上，变频电机通过轴端安装的带滚动轴承的偏心轮，使杠杆摆臂机构以轴销为中心，以滚柱托架为平面产生往复摆动，上述各处均有润滑脂润滑，电加热炉底部的孔使摆臂试验段的下部可以支托在滚柱托架上。本发明表征航空、船舶、工业燃气轮机，蒸汽轮机等动力机械装置中的“带冠涡轮叶片”、“带各种中间阻尼台的叶片”和“叶片振动阻尼装置”等的微动腐蚀磨损、微幅碰撞磨损工作特性的试验机，并能适用于类似机械。

摘要： 本发明公开了一种测试紧固件微动磨损与微动疲劳的一体式装置，属于微动磨损与疲劳试验装置，所述试验机包括底板、支架、连接螺杆、连接构件、驱动装置、加载装置、定位装置和往复装置，支架包括顶缸座、限位板和侧板，顶缸座固定在两块侧板的顶部，加载装置固定于顶缸座顶部，往复装置固定在任意一侧板内壁，定位装置固定在底板上，驱动装置固连在底板上；采用电动式激振器作为动力源，驱动力较大，振幅、频率变化范围广；定位装置结构简单，安装方便。所述试验机操作简单，精度高，可用于评价和研究涂层表面微动磨损与微动疲劳的交互作用，能更好模拟紧固件的微动磨损与微动疲劳工况，为微动磨损与微动疲劳性能测试提供了一种可靠的实验仪器。

摘要： 本发明公开了一种滚动轴承的微动磨损试验装置及磨损计算方法，真实的滚动轴承为试验对象，压电陶瓷促动器为动力源，运用杠杆原理将促动器的高频伸缩微动，通过动力连接件传递至扭转轴，促使轴承内滚道发生扭转微动，进一步转化为轴承周向滚动体与轴承内外滚道之间的切向、滚动和扭转的复合型微动模式，在扭转轴的适当位置设定测量点，用测量仪器，求得微动磨损量，代入Archard模型获得磨损系数，最后可得到适用于滚动轴承使役工况和结构特征的微动磨损估算模型。本发明与现有技术相比的优点在于：重现滚动轴承微动磨损的复杂使役工况，具有出力大、频率高、精度高特点，同时可用于多方面的、批量化的微动磨损试验，也可用于轴承微动磨损系数的测定。

摘要： 本发明公开了一种弯扭/弯拉微动疲劳与微动磨损试验系统及其试验方法，涉及材料强度其摩擦学性能领域。系统包括试件夹持装置，载荷加载装置与计算机控制装置,并提供了一种新的材料强度和摩擦学性能检测方法，通过对称设置的凸轮机构，可以实现弯曲载荷的循环加载，与外部疲劳试验机相连进行弯拉/弯扭微动疲劳试验；也可以将一侧凸轮置换成圆盘，提供恒定法向载荷，另外一侧微动垫与试件形成面接触副，通过凸轮压杆提供微振，从而进行径向/切向微动磨损试验。控制装置可以记录传感器所监测数据并将其传至计算机，并通过驱动电路对电机进行控制，有效地控制载荷加载的情况。

摘要： 本发明公开了一种测试紧固件微动磨损与微动疲劳的一体式装置，属于微动磨损与疲劳试验装置，所述试验机包括底板、支架、连接螺杆、连接构件、驱动装置、加载装置、定位装置和往复装置，支架包括顶缸座、限位板和侧板，顶缸座固定在两块侧板的顶部，加载装置固定于顶缸座顶部，往复装置固定在任意一侧板内壁，定位装置固定在底板上，驱动装置固连在底板上；采用电动式激振器作为动力源，驱动力较大，振幅、频率变化范围广；定位装置结构简单，安装方便。所述试验机操作简单，精度高，可用于评价和研究涂层表面微动磨损与微动疲劳的交互作用，能更好模拟紧固件的微动磨损与微动疲劳工况，为微动磨损与微动疲劳性能测试提供了一种可靠的实验仪器。

摘要： 本发明公开了一种滚动轴承的微动磨损试验装置及磨损计算方法，真实的滚动轴承为试验对象，压电陶瓷促动器为动力源，运用杠杆原理将促动器的高频伸缩微动，通过动力连接件传递至扭转轴，促使轴承内滚道发生扭转微动，进一步转化为轴承周向滚动体与轴承内外滚道之间的切向、滚动和扭转的复合型微动模式，在扭转轴的适当位置设定测量点，用测量仪器，求得微动磨损量，代入Archard模型获得磨损系数，最后可得到适用于滚动轴承使役工况和结构特征的微动磨损估算模型。本发明与现有技术相比的优点在于：重现滚动轴承微动磨损的复杂使役工况，具有出力大、频率高、精度高特点，同时可用于多方面的、批量化的微动磨损试验，也可用于轴承微动磨损系数的测定。

摘要： 本发明公开一种滚动微动磨损试验装置、方法和磨损深度建模方法，试验装置中，左底座上沿竖向设置有若干导向杆；缓冲台安装于导向杆上；试件与下夹具固定并固定在缓冲台上；试件的上表面为下凹的圆弧面并于圆弧面上放置有对磨球；回转马达固定在右底座上，回转马达的旋转轴连接旋转台；对磨球通过上夹具连接旋转台；ATI六维F/T传感器置于缓冲台上，ATI六维F/T传感器的输出端连接信号采集系统；沿试件的轴线中心处植有应变片，该应变片连接电桥，电桥通过动态应变仪连接信号采集系统；信号采集系统连接计算机。本装置结构简单、装卸方便，易于重复试验，解决了滚动微动磨损难以测试的问题。

摘要： 本发明公开了一种交叉规则形貌柱体往复式微动磨损试验台装置。该装置由旋转台座、试件夹紧装置、力加载装置、往复驱动装置、传感器装置、摩擦界面观测装置与数据采集与处理系统组成。旋转平台便于研究不同交叉角度对于磨损的影响。用于固定上、下试件的夹紧装置结构简单、夹持可靠。通过伺服电动缸推动上、下试件接触，对试验件均匀施加法向力。所述往复驱动装置包括动力源部件、直线导轨和滑块。采用激光高精度位移传感器进行切向微动位移检测，力传感器检测摩擦力和正压力。三维形貌仪和三维全场应变测试分析仪采用相机模组观测磨损界面，获得磨损性能评价参数。所设计的试验台装置具有微动精度高、接触角度可变等特点。

摘要： 本实用新型公开了一种弯扭/弯拉微动疲劳与微动磨损试验系统及其试验方法，涉及材料强度其摩擦学性能领域。系统包括试件夹持装置，载荷加载装置与计算机控制装置。通过对称设置的凸轮机构，可以实现弯曲载荷的循环加载，与外部疲劳试验机相连进行弯拉/弯扭微动疲劳试验；也可以将一侧凸轮置换成圆盘，提供恒定法向载荷，另外一侧微动垫与试件形成面接触副，通过凸轮压杆提供微振，从而进行径向/切向微动磨损试验。控制装置可以记录传感器所监测数据并将其传至计算机，并通过驱动电路对电机进行控制，有效地控制载荷加载的情况。