疲劳磨损

摘要： 某新型掘进机掘进巷道时,其截割臂齿轮箱太阳轮限位副存在着不正常磨损现象。根据各类磨损失效的定义,结合太阳轮限位副的实际工况,判断出其磨损类型可能是表面接触疲劳磨损。为了进一步确定其磨损类型,通过计算得出太阳轮限位副接触应力,根据疲劳磨损理论,利用SolidWorks Simulation软件对太阳轮限位副的疲劳磨损进行研究,并且计算出了其疲劳磨损寿命。从而为解决限位板-限位销磨损问题提供了进一步的理论依据。

摘要： 为改善高密度聚乙烯(HDPE)的力学性能、自润滑性和耐磨性,以HDPE为基体,通过填充六钛酸钾晶须(PTW)、聚四氟乙烯(PTFE)和滑石粉制备一种HDPE复合材料。在MMW-1型摩擦磨损试验机上测试复合材料在不同载荷和转速下的摩擦因数、磨损率,采用扫描电镜(SEM)分析磨痕形貌,探讨HDPE复合材料的摩擦磨损规律。结果表明:载荷对复合材料的摩擦因数和磨损率都有显著影响,当载荷增大时,HDPE复合材料的摩擦因数减小,磨损率增大;低载时转速对材料的摩擦学性能影响不大,高载时材料的摩擦因数和磨损率都随转速的增大先增后降;PTW的添加增加了复合材料表面硬度,能够有效防止复合材料与对偶件产生黏着;在低速或者轻载时,HDPE复合材料的磨损机制为犁沟磨损和疲劳磨损,载荷或转速增大后开始发生黏着磨损,载荷或转速进一步增大将产生塑性流动;高温引起的塑性流动填补了摩擦表面的微裂纹,阻止了疲劳裂纹的扩张并起到了润滑的作用,减小了摩擦因数,高速低载时磨损率下降,高载低速时磨损率上升。

摘要： 为改善蕾形密封的密封性能,考虑介质压力渗透效应,利用有限元分析软件ANSYS研究安装工况及介质压力作用下蕾形密封的密封特性,以及运动速度、摩擦因数、几何参数对动密封性能的影响。研究表明:介质压力作用时,蕾形密封密封面接触压力主要由支撑部承担,密封圈不会被挤入密封间隙,具有较好的抗磨损、抗挤出特性;动密封工况下,外行程比内行程产生的接触压力更大,外行程接触压力随摩擦因数增大而增大,内行程则相反,运动速度对动密封性能影响较小。根据几何参数对密封性能的影响对其进行响应面优化,在满足密封要求的前提下降低了活塞杆表面的最大等效应力,降低了活塞杆因表面疲劳磨损而发生密封失效的风险。

摘要： 应用油液监测方法对齿轮箱运行状态进行监测。通过主成分分析的方式测试多特征融合的特性,在充分保留原始特征集信息的条件下确定主成分,实现对齿轮箱状态直接反馈。选择贡献率作为权值,再与各主成分进行相乘并线性相加,获得加权主成分与综合特征组成的融合指标,达到对多特征信息进行加权融合的效果。研究结果表明:主试箱开始运行时指数增长快速,形成剧烈的振动与磨损;之后运行指数表现为高位波动,在油液内形成众多大尺寸磨粒,陪试箱运行指数表现为低处持续增长,保持相对稳定,并未产生剧烈振动;之后陪试箱运行指数快速上升,振动与磨损程度快速提高。

摘要： 飞轮反复啮合脱离过程的磨损以表面疲劳磨损为主,并伴有磨粒磨损、犁沟切削以及黏着磨损,是造成飞轮多种磨损失效机理同时存在的原因.摩擦脱碳最终导致形成龟裂,裂纹形成机理应是脱碳+热效应+磨削裂纹.飞轮抖动、换挡困难、表面沟壑、裂纹等故障均为过度摩擦所致.

摘要： 农业生产环境会对农业机械造成严重的磨损,从而导致农业机械设备出现故障,进而引发各项生产事故.而要想有效避免农业机械设备出现故障问题以及防止各项事件的发生,必须对农业机械设备可能出现的磨损现象或者磨损频率高的部位进行全面分析,了解磨损原因,继而采取针对性的措施予以改善.本文主要对农业机械磨损形式、原理与修理措施进行分析,以供参考.

摘要： 本实验研究了TB6高强钛合金在拉-扭多轴应力条件下的微动疲劳断裂机理,并结合宏微观观察、残余应力测试、计算机模拟分析了不同工艺条件的耳片在拉-扭疲劳试验应力下的微动疲劳寿命差异,研究了微动疲劳裂纹的萌生及扩展特性,揭示了耳片裂纹萌生机制.结果表明:二次挤压耳片的断口扩展区面积比例较大,说明其拉-扭疲劳扩展更为充分.经二次挤压后,耳片的拉-扭微动疲劳总寿命得到延长,且裂纹萌生寿命均占总寿命的95％以上;二次挤压后耳片的裂纹萌生驱动力较低,呈现较高的裂纹萌生抗力.各断口均起源于耳片内孔微动磨损印迹较重处,大面积连续片状的微动磨损印迹表明二次挤压后的钛合金微动疲劳敏感性大大降低.经挤压强化后,孔壁形成了较高幅值的残余压应力层和组织强化层,可以有效地抑制裂纹的萌生和扩展.耳片内孔微动磨损层的形成是机械诱导机制和热诱导机制共同作用的结果,其最终磨损形式为疲劳磨损.

摘要： 滚动轴承的使用寿命与减少滚动体、保持架和套圈的磨损密切相关。在运转过程中,轴承零件均受到不同程度的各种磨损,从而导致轴承失效。与轴承组件运转相关的多种因素会导致磨粒磨损、滚动体和套圈的疲劳磨损、表面擦伤和硬化(由润滑不足所导致的高温引起)、滚动体和套圈在滑动过程中的磨损、保持架兜孔和引导面的磨损和破坏、微动腐蚀。

摘要： 采用等离子喷涂制备了铁基涂层,使用声发射技术对涂层的疲劳磨损实验进行在线监测,总结典型的声发射信号反馈类型,通过渗透探伤的方式对涂层表面微损伤区域进行表征,并采用聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)技术对涂层的微损伤区域进行业表层分析探索失效机理.结果表明:涂层疲劳磨损过程中声发射信号反馈分为三个阶段,即磨合期、稳定期和突变期;渗透探伤可以有效锁定涂层表而微损伤区域,提高声发射监测的可靠性;FIB-SEM分析表明涂层表层失效的起源是近表层的氧化物缺陷.

摘要： 研究了厚度对喷涂层疲劳磨损性能的影响,采用等离子喷涂制备了两种厚度的铁基涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)表征了涂层内部和结合界面上的微观结构,采用球盘式疲劳磨损试验机分别考察了两种涂层的疲劳磨损行为。结果表明：适当地增加喷涂层的厚度可以避免整层分层失效的发生,并在整体上提升涂层的疲劳磨损寿命。通过有限元分析(FEM)可知,增大涂层厚度后显著降低了涂层内部由接触载荷引起的界面剪切应力,这是较厚涂层拥有更好疲劳性能的主因。

摘要： 飞轮是柴油机中结构形状相对简单但起重要作用的零件之一。球墨铸铁材料因其具有高的比强度和比刚度，以及能够通过铸造成型形成具有高承载能力的结构形状，因而常被设计用作高转速、大马力柴油发动机上的理想飞轮材质。作为柴油发动机摩擦离合器的主动部件，飞轮常因磨损失效而对发动机性能有直接影响。CA6DF2L-30型柴油机球墨铸铁飞轮在服役过程中，常因与离合器摩擦片高速摩擦接触使其表面磨损到一定深度、表面产生微裂纹及表面层大片金属疲劳剥离等而失效。对于圆盘状球墨铸铁飞轮而言，其表面结构疲劳破坏行为往往与飞轮在高速旋转时所引起的包含径向、轴向与环向等复杂的三维应力状态以及表面摩擦损伤有关。为了预防和控制飞轮的磨损失效，本文采用有限元方法分析了飞轮在稳定工作状态，即飞轮与从动盘完全摩擦接触并以一恒定转速高速旋转时各种应力的分布及其接触状态，并从理论上提出了飞轮的几种可能的磨损失效机理。在有限元分析基础上，本文还采用光谱化学成分分析、金相显微镜、扫描电镜、以及显微硬度测试等手段对该类飞轮的磨损机理、磨损失效形式及其影响因素进行了实验分析研究。实验所得结果与有限元分析结果具有很好的一致性。研究结果表明，飞轮的磨损失效是微切削、磨料磨损、表面疲劳磨损和粘着磨损几种磨损机理共同作用的结果，其中疲劳磨损是飞轮的主要失效机理。影响飞轮磨损失效的主要因素有材料显微组织中存在粘连的石墨及马氏体脆性相、飞轮材料表面性能、飞轮加工装配精度以及飞轮的使用维护等。最后，提出了减小飞轮磨损失效的措施。该研究结果为飞轮结构优化设计及其它非线性摩擦接触疲劳失效机理的研究提供了重要的基础。

摘要： 采用物理气相沉积工艺在高速钢表面沉积TiN薄膜,研究了TiN薄膜的疲劳磨损过程.采用原子力显微镜(AFM)观测分析了表面疲劳点蚀的形貌特征.试验结果表明:较厚TiN薄膜具有较低的疲劳磨损寿命,而较薄的TiN膜层具有较高的疲劳磨损寿命.在试验的初始阶段,磨损轨迹上都出现大量显微凹坑,AFM观测分析可知显微凹坑起源于薄膜表面,呈菱形状.随试验的进行,较薄的TiN薄膜出现典型的疲劳麻坑,而较厚的TiN薄膜在薄膜与基体的界面处形成疲劳裂纹,并出现严重的剥层和断裂。

摘要： 本文针对船用柴油机凸轮疲劳磨损表面的堆焊修复技术难题,将几种堆焊工艺进行了对比,指出了凸轮堆焊的难点和技术要求,并将笔者总结的氩弧堆焊修复工艺的要点进行了介绍.

摘要： 机械零件的表面磨损导致能源和材料的巨大消耗，本文从金属零件粗糙表面的接触模型、润滑和润滑剂及添加剂两方面综述了磨损研究的背景。从粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和化学磨损四个磨损机理讨论了金属材料的磨损失效形式。讨论了边界膜、转移膜、热弹耦合和声发射监测对金属材料磨损的影响或在线监测。最后，综述了金属材料的磨损图研究进展，并以失效率讨论了磨损可靠性分析。

摘要： 采用粉末冶金法分别制备了添加纳米SiO2颗粒(n-SiO2)、纳米SiC晶须(n-SiCw)和纳米碳管(CNTs)的铜基摩擦材料，通过球/盘式摩擦试验机考核了铜基体的摩擦磨损性能，采用显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)等研究了铜基体的硬度、密度和摩擦磨损形貌。结果表明，随纳米材料含量的增加。铜基体密度逐渐降低，SICw可显著提高基体的硬度。铜基体的动摩擦系数随纳米材料含量增加先降低后增加，其中n-SiO2和CNTs具有减摩作用，n-SiCw具有增摩作用。纳米材料提高了铜基体抗磨粒磨损和粘着磨损的能力。SiO2/Cu和CNTs/Cu的磨损以碾压式疲劳磨损为主，SiCw/Cu以磨粒磨损和疲劳磨损为主。

摘要： 本文研究了等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层的高温磨损性能，研究表明涂层经高温氧化以后，过渡层与面层之间元素发生了互扩散。在基体与过渡层结合处，C含量的增加导致该位置的涂层更易产生断裂。涂层表面的磨损机制主要为开始以黏着磨损和氧化磨损为主，逐步过渡到以表面疲劳磨损和磨粒磨损为主。与配对摩擦副相比，涂层在滑动摩擦440m（6000个周期）之后，磨损深度及磨损体积极小，涂层在高温条件下具有优异的抗磨损性能，能够满足高温条件下的磨损要求。

摘要： 对马氏体细晶粒高强度钢的冲击磨损性能进行了研究.研究表明:含碳量对试验合金的冲击磨损耐磨性有重要的影响.当含碳量为0.30%时,试验合金表现出较好的抗冲击磨损耐磨性,在1J的冲击功下磨损一小时,其磨损量仅为48.1mg,而与其对磨的调质态45#钢的磨损量达到了79.5mg.此外,冲击功的提高使疲劳磨损加重,磨损量均有所增加.含碳量0.30%的试验合金在不同的冲击功下磨损量低于其他试验合金,表现出优异的耐磨性能.

摘要： 本文从锻模的失效形式着手，分析了失效的机理和磨损公式，系统地论述了影响锻模失效的各种参数，包括坯料的选择和加热、下料、模锻设备、锻模、润滑和工艺条件，同时结合实际工作提出锻模的失效预防措施。

摘要： 本发明公开一种钢丝腐蚀磨损耦合疲劳试验装置,疲劳试验装置包括疲劳试验机、侧向力加载模块及电解加速腐蚀模块，电解加速腐蚀模块包括直流稳压电源，直流稳压电源上连接有正极导线和负极导线，电解加速腐蚀模块还包括第一储液筒和集液漏斗，第一储液筒和集液漏斗内均盛装有腐蚀介质，第一储液筒的下方设有第一导管，第一导管的一端与第一储液筒连通，另一端沿测试钢丝固定于钢丝接触面上，腐蚀介质从第一导管流出后沿测试钢丝向下流动进入集液漏斗。本发明试验装置实现了腐蚀、磨损和疲劳同步作用于钢丝，可用于钢丝的腐蚀磨损耦合疲劳试验及其对比试验研究，可操作性强；疲劳应力幅值、微动振幅、摩擦角和试验参数调整控制方法方便。

摘要： 本发明公开了一种基于ABAQUS二次开发的花键磨损与疲劳寿命仿真方法，先建立内外花键模型，在ABAQUS中完成前处理设置，求解当前循环步得到花键旋转一周各接触节点的接触压力、应力、应变和相对滑移距离；采用Fortran编写UMESHMOTION子程序，基于Archard方程计算各个节点的磨损深度，通过自适应网格技术更新网格；利用宏命令提取各节点应力和应变，利用三种方法计算当前循环步各节点疲劳寿命，计算出各节点在所有循环步的累积损伤值D并绘制磨损分析图像。本发明利用ABAQUS建立花键磨损和疲劳寿命分析模型，可准确判断花键失效形式，为花键寿命提升提供指导，多种临界平面法可同时考虑键齿表面的压缩应力状态和齿根区域的拉伸应力状态，使分析结果更准确。

摘要： 本发明涉及飞秒激光表面改性技术领域，尤其为针对易发生磨损、疲劳等单一或复合损伤故障的关键金属动部件，本发明提出采用飞秒激光对其表面进行改性，通过在材料表层制备周期性微纳结构‑耐磨氧化层‑细晶‑高密度位错层的梯度组织结构及梯度残余压应力层，实现抗磨损抗疲劳一体化防护，同时研发了复杂部件飞秒激光强化自适应加工模块，能够根据加工部件的尺寸特征主动自行调节激光扫描路线及激光头位置，大大提高了飞秒激光加工效率，本发明有效的解决了金属动部件复合损伤的难题。本发明提出的装置和方法相比于传统的涂层、喷丸技术具有工艺简单、效率高的优势，并且该技术适用性高，可处理薄壁构件和其它复杂部件，技术优势显著。

摘要： 本发明涉及一种复杂工况下滚子磨损疲劳寿命一体机，属于机械设计与制造领域。包括试验核心部件、加载系统、传动系统和数据采集系统；试验核心部件是一个对试验滚子实现四线接触试验核心机构，油箱对试验核心部件供油润滑；电动缸安装在上支架上部而连接试验核心部件，实现试验加载；电机经传动机构连接驱动试验核心部件，实现复杂工况下滚子磨损疲劳寿命试验。本发明可以试验四线等载荷接触，可实现不同尺寸、不同材料轴承滚子在不同转速、不同载荷、不同润滑油工况下磨损寿命和疲劳寿命的测试，为轴承滚子的材料性能、制造工艺、几何性质、特定工况等影响因素的磨损失效提供可靠的依据，更好的分析轴承滚子失效原因，提高其使用寿命的可靠性。

摘要： 本发明提供了大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置，销座下端固定连接至机台的上端，销座上端设置凸台，加载杆中部设有第一通孔，凸台外围位于第一通孔内，加载杆一侧设有第二通孔，凸台上设有第三通孔，活塞销外围分别位于第二通孔内、第三通孔内，加载杆的两端分别滑动连接至一个加载油缸，销座位于两个加载油缸之间，且每个加载油缸均用于向加载杆提供轴向加载。本发明所述的试验装置，可模拟活塞销最大爆发压力工况和最大惯性力工况的载荷，试验装置可实现压载与拉载周期性循环加载，真实反应发动机活塞销受力情况；同时在活塞销中间装有快速加热器，在活塞销支撑座上安装温度传感器，可实时活塞销温度在线检测功能。

摘要： 本发明提供了一种齿轮磨损疲劳用夹持装置及测试方法，所述齿轮磨损疲劳用夹持装置包括方形罩壳，及对应设置的测试齿轮动力机构和待测试齿轮装夹机构；方形罩壳的一个侧壁竖直方向开设有滑动槽，所述滑动槽匹配有滑动块；所述测试齿轮动力机构包括主动转轴，及其轴向设置的数个不同大小的测试齿轮；所述待测试齿轮装夹机构安装在所述滑动块上，所述待测试齿轮装夹机构夹持待测试齿轮，待测试齿轮与主动转轴上相匹配的一个测试齿轮啮合。本发明中，主动转轴上设置多个测试齿轮，待测试齿轮装夹机构上下位置能够调整，以将装夹的待测试齿轮移至和其匹配的测试齿轮位置和该测试齿轮啮合，能够对多个不同型号的齿轮疲劳测试，使得本装置具有一定的通用性。

摘要： 本发明涉及一种金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置及其试验方法，包括底座，所述底座上设有夹具安装台，夹具安装台旁侧设有微幅振动板，所述夹具安装台上安装有一前一后相向设置的第一金属丝夹具和第二金属丝夹具或者两个第一金属丝夹具；所述夹具安装台左、右两侧设有疲劳连接块，所述疲劳连接块上设有疲劳金属丝锁紧机构，其中一个疲劳连接块可拆卸连接于底座上，另一个疲劳连接块可拆卸连接于微幅振动板上；所述第二金属丝夹具上设有与微幅振动板可拆卸连接的微动磨损连接座。整体采用水平布置结构，使用方便，实用性强，微动疲劳模块和微动磨损模块可相互替换，兼具微动疲劳和微动磨损试验功能，能够满各类金属丝微动磨损及疲劳试验需求。

摘要： 本实用新型提供了一种掘进机盘形滚刀摩擦磨损疲劳寿命试验测试系统，实现对掘进机刀盘刀具的磨损跑和极限载荷下的破坏等模拟实验与研究。其包括主机框架、摩擦式样旋转部分、载荷加载部分和滚刀角度旋转部分，摩擦式样旋转部分包括旋转电机、减速机Ⅰ、传动单元Ⅰ和摩擦式样；载荷加载部分包括加载缸、移动座、导轨滑块副和测力传感器，移动座与主机框架之间形成导轨滑块副，加载缸推动移动座在导轨滑块副上来回移动；滚刀角度旋转部分包括滚刀电机、减速机Ⅱ、传动单元Ⅱ和滚刀组件，滚刀组件连接刀座上，滚刀电机转动带动减速机Ⅱ旋转通过传动单元带动旋转刀座旋转一定角度。

摘要： 本发明公开了一种多功能高温滚动疲劳磨损试验装置，包括中心轴、回转轴、垫板、锁紧环、主试样、滚动体、滚动保持架、紧固螺栓、夹头和保持架，回转轴设置在中心轴的正上方；所述垫板固定在所述中心轴上，滚动保持架通过定位孔套装在垫板上表面的圆柱体上进行定位安装；所述固定保持架上设置有多个绕固定保持架轴线呈圆周分布的滚动体安装孔，每个滚动体安装孔内均设置有一个滚动体；主试样固定在夹头的凹槽中，夹头通过穿过安装孔的安装螺栓固定在回转轴的底部；主试样固定夹头中时位于滚动保持架中滚动体的正上方。本发明用于高温摩擦磨损试验机的滚动疲劳装置设计结构简单合理，使用方便，可实现球盘、销盘、端面形式的磨损实验，也可用于模拟点接触、线接触形式的高温高速高载荷滚动疲劳实验。

摘要： 本发明公开了一种钢丝绳微动疲劳磨损模拟装置及评价方法，该装置包括试验台、控制系统，设置于试验台上用于锚固钢丝绳的锚固装置，试验台的上下方对称设有加载系统，加载系统上分别设有用于夹紧锚固装置的夹头及夹具；锚固装置包括本体，本体上贯穿有相连通的第一容腔、第二容腔，第一容腔直径与钢丝绳契合，用于使钢丝绳中保持原始状态的部分穿过；第二容腔直径为钢丝绳直径两倍，用于使钢丝绳中股‑丝呈分散状态的部分穿过。本发明可模拟钢丝绳在实际工况下的载荷状况，根据微动疲劳磨损实验后钢丝绳力学性能损伤状况、剥开后钢丝绳中股‑丝的力学性能损伤状况来评价钢丝绳微动疲劳磨损对钢丝绳力学性能及钢丝绳寿命的影响。