推力球轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力球轴承动力学分析模型以及摩擦力矩数学模型,仿真分析了不同结构参数、工况参数对摩擦力矩特性的影响规律,并进行了对比验证。研究结果表明：自旋滑动产生的摩擦力矩约为推力球轴承总摩擦力矩的70%;从推力球轴承的设计角度,在保证保持架稳定性的前提下,可以适当增加钢球数和增大保持架兜孔间隙来减小轴承摩擦力矩,但钢球数对摩擦力矩的影响更为明显,且对轴承结构影响最小,应优先考虑;随着轴(座)圈沟曲率半径系数的增大,轴承摩擦力矩呈现指数形式减小,当轴(座)圈沟曲率半径系数达到0.56以后,轴(座)圈沟曲率半径系数的增大对轴承摩擦力矩影响很小,但考虑到推力球轴承的承载能力,轴(座)圈沟曲率半径系数应在0.56~0.58之间选取较为合适;从推力球轴承的使用角度,倾覆力矩、外载荷冲击量和轴承转速会对轴承的摩擦力矩产生显著影响,且外载荷冲击量的影响程度最大。     

推力滚针轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力滚针轴承动力学微分方程,采用精细积分法和预估-校正Adams-Bashforth-Moulton多步法相结合的算法求解其动力学微分方程,在此基础上建立了推力滚针轴承摩擦力矩数学模型。研究了工况参数和结构参数对推力滚针轴承摩擦力矩特性的影响,结果表明：推力滚针轴承摩擦力矩主要分量为滚针-滚道间滑动摩擦,在高速时,保持架-滚针间摩擦也成为主要分量,且较小的兜孔间隙有利于降低轴承摩擦力矩;推力滚针轴承存在一个最佳转速使用范围,使轴承摩擦力矩最小;轴承摩擦力矩与轴向载荷呈正比,且比例系数随着转速的增大而减小;滚针修缘可明显降低轴承摩擦力矩,比较其修缘类型,全凸圆弧修缘滚针更有利于降低轴承摩擦力矩;随着滚针个数和有效长度的增大,轴承摩擦力矩随之增大;随着滚针直径的增大,轴承摩擦力矩减小;应合理优化这些参数,以降低轴承摩擦力矩。     

PTFE/Si3N4配副摩擦磨损试验研究与机理分析

为探究干摩擦下聚四氟乙烯（PTFE）对氮化硅（Si3N4）陶瓷材料的减摩润滑效果，用销块式高温摩擦磨损试验机进行不同温度和载荷下的滑动摩擦磨损试验，通过扫描电镜观察对偶件表面形貌，分析其磨损机制和润滑机理。结果表明：随温度的增加，摩擦因数和磨损率均先降后升；随载荷的增加，摩擦因数先降后升，磨损率逐渐升高。PTFE的磨损类型为黏着磨损，在摩擦过程中在对偶件表面生成不同形态的PTFE转移膜，在室温（25℃）下，转移膜以片状形式存在，随温度和载荷的增加，转移膜以细丝状形式存在，适当提高温度和载荷有利于生成表面完整和润滑性较好的转移膜，但温度和载荷过高会引起转移膜断裂和灼烧。因此，合理控制温度和载荷参数，可使PTFE减摩润滑效果最佳，为其在全陶瓷轴承中润滑提供指导依据。     

压裂泵滑履磨损影响因素分析及参数优化

针对压裂泵动力端零件滑履磨损失效问题,以滑履材料为研究对象,研究其磨损规律。以滑履材料高力铜和导轨材料渗碳钢为摩擦副,基于压裂泵不同实际工况,架构摩擦磨损试验机试验平台,开展滑履摩擦磨损试验,溯源载荷、往复频率和温度参数对摩擦因数与磨损量的影响;构建润滑油温升模型,计算分析间隙、流量对润滑冷却的影响程度及其参数优化与仿真分析。结果表明:不同条件映射不同摩擦因数和磨损量,相比于载荷和频率的作用,温度对摩擦因数和磨损量的影响更大;当润滑冷却参数滑履与导板间隙取0.3～0.5 mm、润滑油供油流量为2.2 L/min时最优。     

预紧力与装配偏差对航天轴承摩擦力矩的影响研究

针对低速、轻载航天轴承的摩擦力矩,建立了固体润滑航天轴承摩擦力矩的数学模型。结合拟静力学建立轴承受力平衡方程,研究径向装配位置偏差引起钢球受载变化情况,分析了轴向预紧载荷与径向装配位置偏差对航天轴承摩擦力矩的影响规律。研究结果表明：弹性滞后摩擦力矩、微滑动摩擦力矩和自旋摩擦力矩都随着轴向预紧载荷、径向偏载荷增加而增大;在轴向预紧载荷作用下,摩擦力矩组成分量中的弹性滞后摩擦力矩和自旋摩擦力矩增长趋势为下凸,微滑摩擦力矩增长趋势为上凸;而在径向位置偏差引起的径向偏载荷作用下摩擦力矩组成分量增长趋势为上凸;微滑动摩擦力矩和弹性滞后摩擦力矩为航天轴承摩擦力矩的主要组成部分;轴向预紧载荷和径向偏载荷导致摩擦力矩随其增加而增加,其中对差动摩擦力矩的影响作用最为显著,对弹性滞后摩擦力矩的影响次之,对自旋摩擦力矩的影响最弱。     

高硅铝合金缸套材料摩擦学性能研究

采用坦克专用机油润滑的往复式摩擦磨损试验方法,分别进行喷射沉积高硅铝合金缸套材料与发动机成品活塞环材料摩擦配副的油品试验、与各类成品活塞环材料的摩擦配副试验。摩擦配副的油品试验结果表明,低温型油品润滑比高温型及通用型油品润滑的磨损量、摩擦因数均小;活塞环摩擦配副试验结果表明,高硅铝合金磨损量及摩擦因数均较小,其中与准126激光陶瓷活塞环、磷化YH31活塞环摩擦配副效果更优。分析表明,高硅铝合金的摩擦学机制是软基体上分布的高硬度质点相起到耐磨与支撑作用,软基体磨下的凹坑具有储油与润滑作用。     

端面摩擦对高聚物粘接炸药(PBX)静态压缩强度的影响规律（英文）

为研究不同端面摩擦条件下的高聚物粘接炸药(PBX炸药的准静态压缩响应行为,选取一种典型的浇注PBX炸药作为研究对象,在二硫化钼润滑、干摩擦、油脂润滑三种端面摩擦条件下进行了静态压缩试验。利用电子万能材料试验机测定了载荷?位移曲线。基于各向同性弹性理论,运用能量守恒方法初步探讨了端面摩擦机理。结果表明,静态破坏应变与摩擦系数有很大关系;同一种摩擦条件下,具有粘弹特性、材料泊松比大、轴向应变大,小长径比的材料在静态压缩试验中有明显的端面摩擦效应。     

YRT转台轴承摩擦力矩特性研究

为研究YRT转台轴承的摩擦力矩特性,在对其静力学分析基础上建立了摩擦力矩模型,并对摩擦力矩模型进行了试验验证。基于模型计算结果,分析了工况参数、轴向游隙和滚子修形对摩擦力矩特性的影响规律。结果表明：YRT转台轴承在承受轴向载荷时,摩擦力矩主要由上排滚子产生,且摩擦力矩曲线上存在一拐点,拐点前后摩擦力矩与轴向载荷基本呈比例关系,但比例系数不同;在低速范围内,摩擦力矩随着转速的增大逐渐增大,但总体变化幅度较小;YRT转台轴承摩擦力矩随轴向游隙的减小逐渐增大,且增幅逐渐增大;使用全凸圆弧修形滚子可以有效地降低摩擦力矩。     

端面摩擦对高聚物粘接炸药（PBX）静态压缩强度的影响规律(英)

为研究不同端面摩擦条件下的高聚物粘接炸药（PBX炸药的准静态压缩响应行为，选取一种典型的浇注PBX炸药作为研究对象，在二硫化钼润滑、干摩擦、油脂润滑三种端面摩擦条件下进行了静态压缩试验。利用电子万能材料试验机测定了载荷‐位移曲线。基于各向同性弹性理论，运用能量守恒方法初步探讨了端面摩擦机理。结果表明，静态破坏应变与摩擦系数有很大关系；同一种摩擦条件下，具有粘弹特性、材料泊松比大、轴向应变大，小长径比的材料在静态压缩试验中有明显的端面摩擦效应 。     

转速对湿式离合器局部润滑及摩擦特性影响研究

针对湿式离合器局部润滑及摩擦特性的影响因素,建立了摩擦副微观混合润滑模型。考虑了微凸峰接触和局部温升的影响,分析了转速对湿式离合器摩擦副局部压强分布、油膜和微凸峰承压比、实际接触面积、局部温升的影响。同时,利用摩擦磨损试验机进行小试样柱销-摩擦盘试验,分析了不同转速下离合器摩擦系数变化规律。结果表明：随着速度的增加,润滑油膜动压作用显著增强,摩擦副实际接触面积明显减小,法向载荷最终主要由润滑油膜承担;摩擦系数主要受微凸峰实际接触面积变化的影响,变化规律与微凸峰实际接触面积呈大致对应关系。     

高硅铝合金缸套材料摩擦磨损性能研究

采用坦克专用机油,分别加载100N、200N、800N,在不同时间条件下进行喷射沉积高硅铝合金与军用大功率发动机钢缸套材料的对比摩擦学性能试验、模拟发动机工况条件的摩擦配副试验．结果表明,高硅铝合金比钢缸套材料具有更优越的摩擦学性能．高硅铝合金的摩擦学机制分析表明,软基体上分布的高硬度质点相具有决定性作用,摩擦发生时高硬度质点相起到耐磨与支撑作用,软基体磨下的凹坑具有储油与润滑作用．磨痕分析表明,高硅铝合金中的高硬度质点能将42MnCr52钢基表面磨出划痕,证明了高硅铝合金中高硬度质点相的摩擦学作用．     

烧结金属摩擦材料及其工艺研究的发展

综述了湿式烧结金属摩擦片材料的发展现状及其制造工艺，介绍了铜基摩擦材 料的性能及其在国内外的应用情况，提出了制造摩擦材料工艺的研究方向。     

片状增强制动摩擦材料的研究

作者针对汽车制动材料近年来的发展趋势及要求 ,在摩擦学理论及复合材料理论的指导下 ,选用片状蛭石与 kevlar纤维混杂作为增强体 ,改性树脂为基体 ,在配方及工艺研究的基础上 ,研制出片状增强摩擦材料。研究表明 :此摩擦材料力学性能高 ,摩擦性能稳定 ,特别是高温磨损小 ,噪声低 ,是一种取代石棉摩擦材料的新型制动材料。     

高聚物粘结炸药及其涂层的摩擦性能

分别采用材料试验机和纳米压痕仪测试了两种高聚物粘结炸药(PBX)材料(P1、P2)和两种高分子涂层(C1、C2)在宏观和微纳尺度上的摩擦性能,并对这四种材料的摩擦性能进行了比较,同时还对这四种材料在60℃、80%RH、2个月条件下老化后摩擦性能的变化进行了试验研究。试验结果表明:(1)两种尺度上的摩擦性能具有一定的相关性;(2)四种材料中,C1涂层摩擦系数明显偏大,与P1、P2差异明显,C2涂层摩擦系数与P1、P2比较接近;(3)老化后,只有C1涂层摩擦系数增大,其它材料摩擦性能没有显著变化。     

自润滑滑动摩擦系数研究

根据自润滑滑动摩擦 μ -n曲线的特性和自润滑机理 ,通过含油量高、中、低三种铜石墨材料的自润滑态、干摩擦态和油浴态的滑动摩擦 ,确立自润滑属混合润滑 ,其摩擦系数由干摩擦系数和弹流动力润滑的摩擦系数两者构成 ,后者为 0 .0 2 ,其在自润滑摩擦中所占的最高份额为 88%。自润滑滑动摩擦产生磨屑 ,它影响干摩擦系数和弹流动力润滑的摩擦系数二者的相对份额 ,使稳态工作时的自润滑摩擦系数在某一值附近波动。     

搅拌摩擦焊材料塑性流动可视化研究现状

综述近年来国内外搅拌摩擦焊塑性流动可视化技术的研究现状,分析各种方法的基本原理及优缺点。研究现状表明:异种材料金相组织显示法可以观察到焊缝接头宏观流动,而对搅拌摩擦焊塑性流动的细节无法获取;彩泥法颜色鲜明,易于观察,但其是非晶体材料,故只能在一定程度上模拟搅拌摩擦焊的塑性流动状况;标识材料示踪法是搅拌摩擦焊材料塑性流动可视化工作的主要手段,其选用原则、焊接过程及焊后采用的可视化手段仍需进一步深入探讨;数值模拟是一种高效、低成本的研究方法,其具备再现焊接过程的能力,模拟过程的边界值、搅拌头的描述等方面需要进一步深入探讨。     

复合材料密封环微观摩擦状态模拟与摩擦性能对比分析

根据复合材料密封环材料非均匀性的特点,构建密封环微观摩擦接触的移动元胞自动机计算模型。按照实际工况条件施加负荷,可视化的模拟结果可以直观地表达出密封摩擦副微观表层结构的动态演化过程。对聚酰亚胺（PI）和聚四氟乙烯（PTFE）两种复合材料密封环进行对比分析,获得在模拟时间内摩擦系数变化过程。分析结果表明：在相同负荷下,两种材料的机械混合层的形成过程基本一致,PI密封环的摩擦系数大于PTFE密封环的摩擦系数,填充材料的性质和形态决定微观尺度的摩擦特征。开展两种材料的密封环摩擦试验,对宏观和微观的摩擦系数进行对比分析,证明移动元胞自动机模拟微观尺度摩擦状态的有效性,为密封材料选型提供一个合理的数值实验方法。     

工艺参数对电沉积钴镍合金镀层成分及耐磨性能的影响

利用电沉积技术在碳钢表面制备纳米晶钴镍合金镀层,并辅助超声波分散加机械搅拌,获得具有良好减摩性能的纳米晶、低微摩擦系数的钴镍合金镀层材料。研究了电流密度、温度、pH值等工 艺参数对合金镀层成分及耐磨性的影响。利用扫描电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪分析了镀层表面的显微组织、相结构及成分含量,通过UNMT1微纳米材料力学综合测试系统考察镀层的微磨损性能。结果表明,获得的合金镀层组织细密、结构均匀,工艺参数对合金层的微摩擦系数影响较大,在最佳工艺参数电流密度1.5 A/dm²、温度50 ℃、pH值为4.0时合金镀层的平均摩擦系数最小为0.18,合金具有较好的耐微摩擦磨损性能。