交变振动载荷下Al2O3陶瓷钢摩擦副的摩擦磨损性能

在Al2O3陶瓷/45号钢摩擦副的工作过程中,摩擦副上的载荷不是单一的静载荷加载,而是复杂的振动载荷加载.在新型振动摩擦磨损试验机上采用环一块接触摩擦方式,研究Al2O3陶瓷与45号钢在交变振动载荷条件下的摩擦磨损性能,并与静载荷下的磨损性能进行对比;对陶瓷磨损表面进行扫描电镜观察与能谱分析.结果表明:在于摩擦条件下,交变振动载荷下的磨损量比正常载荷条件下的磨损量要大;交变振动载荷下氧化铝磨损表面产生微裂纹,氧化铝陶瓷的磨损机理是脆性断裂、磨粒磨损和犁沟磨损.在加载交变振动载荷与加载载荷条件下,氧化铝陶瓷磨损表面均覆盖一层金属转移膜,其主要成分为铁的氧化物.     

表面粗糙度对化学机械抛光工艺过程流动性能的影响

采用随机中点位移法通过计算机模拟抛光垫和晶片的基于分形的粗糙表面,构造了一种新的膜厚方程.在新膜厚方程的基础上分析了一般润滑方程及带离心项的润滑方程对化学机械抛光(CMP)过程中抛光液的压力分布以及无量纲载荷和转矩的影响.结果表明,考虑抛光垫和晶片表面的粗糙程度的影响时,抛光液的压力分布有一定的波动,且压力最大值有所增大,压力最小值有所减小;此外无量纲载荷和转矩的数值也变小.     

十二烷和硬脂酸的摩擦化学

运用摩擦学实验和红外光谱分析相结合的方法, 考察了十二烷和硬脂酸在摩擦过程中发生的化学变化。分析结果表明： 在室温下, 静态的十二烷和硬脂酸均不与铝（ 或氧化铝） 发生化学反应; 在摩擦过程中, 十二烷和硬脂酸均发生了化学反应, 十二烷氧化生成了醇或过氧化物, 硬脂酸与铝（ 或氧化铝） 反应生成了交联结构的硬脂酸铝; 虽然反应物和摩擦反应产物均以物理吸附的方式吸附于金属表面, 但摩擦化学反应产物无论是在金属表面的吸附强度还是在减摩性能上均好于反应物, 说明通过发生摩擦化学反应, 润滑油的减摩性能得到了提高。     

内啮合弧面凸轮机构及其CAD

根据内啮合弧面凸轮机构的特点，基于齐次坐标变换和空间机构的共轭啮合原理，推导了内啮合弧面凸轮的轮廓曲面方程和压力角方程，利用UG软件的二次开发模块开发了内啮合弧面凸轮的三维CAD软件，最后通过实例对软件进行了验证。内啮合弧面凸轮机构可用作高效大转矩的减速装置，有很好的应用前景与推广价值。     

单晶硅加工裂纹的离散元仿真研究

通过力学性能数字试验模拟及校准,建立了单晶硅的离散元模型.基于该模型对单晶硅微加工过程进行了动态模拟,分析了不同切削速度、切削深度及刀具前角等对加工后表面裂纹情况及切屑形成的影响,结果表明:加工后表面裂纹的数目及其最大深度均随刀具前角的增大而减小,而随切削速度及切削深度的增大而增大;切削速度越高,切削深度对加工表面的质量影响越大;随着刀具由正前角变为负前角,刀具前方特别是刀具下方的材料损伤程度逐渐增大,在前角变至0°之前,刀具下方的材料损伤程度基本上保持不变,而当前角变为-15°时,刀具下方的材料变形程度显著增大.     

预应力条件对镍基高温合金切削加工的影响

为研究预应力条件对镍基高温合金切削加工的影响,采用Abaqus/Explicit软件建立了预应力切削镍基高温合金的三维有限元模型,研究了不同预应力状态下的切削力和加工表面各向应力的分布规律,分析了预应力条件对切屑形状、切削力和表面残余应力的影响,并与实验结果进行对比。研究结果表明:预应力作用对切削力和切屑形状的影响不显著;预应力作用对与预应力加载方向相同的已加工表面应力影响最大,并随着预应力的增大此方向上应力的分布层深显著增大,而对其他方向上的应力分布影响不显著;在一定范围内,随着预应力的增大已加工表面残余压应力值大小和分布层深都显著增大。     

多级行星齿轮传动静力学均载研究

建立了NGW型行星齿轮传动系统的计算模型,针对行星齿轮的制造及安装误差,运用了当量啮合误差原理,计算了系统的均载系数,并分析了不同浮动构件类型及误差对均载的影响。分析结果表明,构件的浮动可以实现均载,两个构件的联合浮动比单独浮动更有利于改善均载;齿轮的制造和装配误差对行星轮均载性能起作用,其中太阳轮误差对均载影响最大。     

不同摩擦条件对强制连续约束型离合器工作性能的影响

采用有限元和动力学分析方法,探讨强制连续约束(Positive-continuous-engagement, PCE)型离合器在不同摩擦条件下的力学特性;在Marc平台上建立由楔块和内外环组成的离合器的三维有限元模型,分析楔块与内外环的接触强度特性,得到等效Mises应力和法向应力在不同的摩擦因数下的分布曲线图及接触时的最大应力位置.采用ADAMS对该离合器进行动力学仿真,得到该离合器在不同摩擦因数下的楔合时间、楔入冲击力及稳态楔合力参数的曲线图.结果表明,若摩擦因数选得太小,接触区域变成滑动区域,离合器无法进入摩擦自动锁紧状态,在满足自锁条件下,随着摩擦因数的增大,各接触应力值变化不大,但磨损区域会变大,最大应力发生在楔块内凸轮面上.摩擦因数的变化对楔合时间影响较小,摩擦因数的增大会降低楔入冲击力,可以减少离合器低周疲劳失效,延长离合器寿命,为PCE型离合器设计及失效研究提供了重要依据.     

润滑油膜防护性能与润滑添加剂分子间相互作用能的关系研究

从吸附分子间侧向相互作用出发，基于Ｔｅｍｋｉｎ吸附等温式，运用统计热力学方法，提出了摩尔吸分子间相互作用能的概念及求解方法，分析了吸附分相互作用对油膜极化电阻的影响，并通过实验和理论计算考察了常用润滑添加剂的最大油膜极化电阻和摩尔吸附分子间相互作用能，研究表明：添加剂摩尔吸附分障相互作用能越小，则含该添加剂油 油膜极化电阻越大，油膜对金属腐蚀的防护性能越好。     

高速直齿圆柱齿轮离心应力的计算

本文推导了高速直齿圆柱齿轮离心应力的计算公式 :为了计算离心应力的方便 ,给出了系数A的数值表。同时 ,分析了齿数Z对系数A的数值的影响 ,绘制了系数A的数值随着齿数Z的变化曲线 ,为齿轮强度计算和设计计算提供了理论依据。