本文關(guān)鍵詞：滲碳20CrMnTi鋼的滾滑摩擦疲勞失效機理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：采煤機截割部的傳動齒輪是采煤機中承受低速重載、沖擊振動的重要部件,是采煤機最容易產(chǎn)生故障的部位,常用材料為20Cr Mn Ti鋼。因此,有必要開展低速重載工況下滲碳20Cr Mn Ti鋼的滾滑摩擦疲勞失效機理研究。本文根據(jù)實際工況簡化實驗模型并計算確定實驗參數(shù),選用滲碳20Cr Mn Ti鋼摩擦副在M-2000A摩擦磨損試驗機上,并結(jié)合實時動態(tài)觀察磨損形貌和在線監(jiān)測溫度兩種手段,開展不同相對滑動率、不同齒面粗糙度、不同粘度的潤滑介質(zhì)和不同潤滑工況下滲碳20Cr Mn Ti鋼的滾滑摩擦疲勞失效機理研究,獲得了以下主要結(jié)論:(1)隨著相對滑動率ξ的增大,滲碳20Cr Mn Ti鋼摩擦疲勞損傷越來越嚴重,且摩擦疲勞機制發(fā)生改變。相對滑動率較低時,主要機制是滑動磨損、黏著磨損及摩擦疲勞的正向效應,黏著磨損占主導優(yōu)勢;當相對滑動率較大時,主要機制是滑動磨損和摩擦疲勞的負向效應;摩擦副在干摩擦下疲勞損傷比油潤滑下嚴重,干摩擦下摩擦系數(shù)、磨損量比油潤滑下大2個數(shù)量級。(2)干摩擦下隨著表面粗糙度Ra的增大,摩擦副起初接觸區(qū)域不同,摩擦疲勞機制也不同。Ra=0.4μm、0.8μm、1.2μm時,主要機制是疲勞剝落、滑動磨損,但疲勞剝落占主導優(yōu)勢;Ra=1.6μm時,主要機制是滑動磨損、磨粒磨損、疲勞裂紋、材料剝落相互耦合造成的,其中滑動磨損、磨粒磨損占主導優(yōu)勢;本文實驗條件下,滲碳20Cr Mn Ti鋼存在一個表面粗糙度最優(yōu)值1.2μm,此時摩擦系數(shù)、摩擦溫度、磨損量均相對較小,摩擦疲勞相對輕微。(3)在本文實驗條件下,粘度不同的潤滑油結(jié)果表明,L-CKD320油為最優(yōu)齒輪油,潤滑效果最佳;L-CKD150油潤滑效果最差。L-CKD150油潤滑時,機制主要是滑動磨損、粘著磨損與疲勞剝落共同耦合作用,疲勞剝落占主導優(yōu)勢;L-CKD320油潤滑時機制主要是輕微的黏著磨損、滑動磨損及點蝕;L-CKD220、460油潤滑時主要機制是滑動磨損和疲勞凹坑的共同耦合作用。(4)在干摩擦、低粘度油潤滑、高粘度油潤滑3種不同潤滑狀態(tài)中,干摩擦的摩擦系數(shù)、磨損量最大,其次為低粘度油潤滑,高粘度油潤滑的摩擦系數(shù)和磨損量最小。潤滑狀態(tài)不同,滲碳20Cr Mn Ti鋼摩擦副的摩擦疲勞機制也不同。干摩擦時,主要摩擦疲勞機制為塑性變形、黏著磨損、表層碎裂和剝落疲勞;低粘度油潤滑時,主要摩擦疲勞機制主要為磨粒磨損、粘著磨損與疲勞剝落,疲勞剝落占優(yōu)勢;高粘度油潤滑時,主要摩擦疲勞機制主要為輕微黏著磨損和疲勞點蝕。
【關(guān)鍵詞】：20CrMnTi鋼 低速重載 摩擦疲勞 潤滑狀態(tài)
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH117.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-29
• 1.1 課題來源19
• 1.2 選題背景及意義19-20
• 1.3 摩擦疲勞研究現(xiàn)狀20-23
• 1.4 低速重載齒輪失效的研究現(xiàn)狀23-26
• 1.5 低速重載齒輪的潤滑研究現(xiàn)狀26-27
• 1.6 研究目標和內(nèi)容27-29
• 2 試驗部分29-38
• 2.1 實驗材料及試樣加工29-31
• 2.2 實驗參數(shù)的確定31-34
• 2.3 實驗裝置簡介34-38
• 3 干摩擦下相對滑動率對滲碳 20Cr Mn Ti鋼的滾滑摩擦疲勞影響38-50
• 3.1 實驗參數(shù)38
• 3.2 實驗結(jié)果與分析38-47
• 3.3 相對滑動率與摩擦系數(shù)、摩擦溫度的關(guān)聯(lián)關(guān)系47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 4 干摩擦下表面粗糙度對滲碳 20Cr Mn Ti鋼的滾滑摩擦疲勞影響50-61
• 4.1 實驗參數(shù)50
• 4.2 實驗結(jié)果與分析50-58
• 4.3 表面粗糙度與摩擦系數(shù)、摩擦溫度的關(guān)聯(lián)關(guān)系58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 5 潤滑介質(zhì)對滲碳 20Cr Mn Ti鋼的滾滑摩擦疲勞影響61-71
• 5.1 實驗參數(shù)61-62
• 5.2 實驗結(jié)果與分析62-67
• 5.3 不同潤滑狀態(tài)下摩擦疲勞特性的比較分析67-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 潤滑下相對滑動率對滲碳 20Cr Mn Ti鋼的滾滑摩擦疲勞影響71-80
• 6.1 實驗參數(shù)71
• 6.2 實驗結(jié)果與分析71-78
• 6.3 本章小結(jié)78-80
• 7 結(jié)論80-82
• 參考文獻82-88
• 作者簡歷88-90
• 學位論文數(shù)據(jù)集90

【參考文獻】

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本文編號：262399