發(fā)布時間：2020-12-16 21:02

　　論文針對國內(nèi)外顆粒流潤滑研究的狀況、提出利用端面摩擦實驗機對顆粒潤滑方式開展摩擦學研究,并采用離散元數(shù)值分析技術(shù),以顆粒為研究對象,對其破壞過程進行模擬。首先,在完成對端面接觸摩擦副的結(jié)構(gòu)進行改進設(shè)計后,利用該實驗機開展了以下幾個方面的實驗研究:顆粒的介入性、顆粒潤滑與其它潤滑方式的比較、不同物性的顆粒、不同粒徑的同種顆粒和不同工況對粉末顆粒膜的影響等。結(jié)果表明:粉末可以在一定工況范圍內(nèi)動態(tài)進入摩擦副,實現(xiàn)潤滑膜補償和修復,體現(xiàn)出與固體潤滑膜、自潤滑材料類似的無油固體潤滑效果。但是粉末顆粒的結(jié)構(gòu)和粒徑大小對顆粒的潤滑效果有很明顯的影響,層狀結(jié)構(gòu)和粒徑大的粉末顆粒的潤滑效果更好。并在實驗數(shù)據(jù)范圍內(nèi)建立粉末的潤滑和失效準則。其次,為了能直觀的觀察到潤滑中顆粒的破壞情況,本文基于離散單元法建立顆粒破壞模擬模型,實現(xiàn)對顆粒破壞過程的動態(tài)模擬。并重點考察了邊界粗糙度、邊界速度、邊界下壓位移和顆粒內(nèi)部粘接強度對顆粒破壞的影響。模擬結(jié)果表明,顆粒在一定條件下可以出現(xiàn)破壞,且破壞形式是從顆粒中間開裂逐漸形成一傾斜的剪切帶。通過邊界條件變化和粘接強度的變化對顆粒破壞影響的討論分析,確定幾個關(guān)鍵因素對顆粒... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MQ-800端面摩擦磨損試驗機測試軟件主測試界面

面中心點的溫度。試驗后對試件摩擦表面不做任何處理的情況下用光學顯微鏡對其表面形貌和粉末膜進行觀察分析。圖2-3 端面接觸示意圖2.2.3 試驗材料本試驗研究中用到石墨粉、PTFE 粉、二硫化鉬粉三種末材料，其性質(zhì)如表2-1 所示：

（a） 銅合金（干摩擦） （b） 銅合金（粉末潤滑）（c）PPTFE（干摩擦） （d） PTFE（粉末潤滑）圖2-7 下試樣表面原始圖片和微觀照片2.3.3 不同物性的粉末對潤滑特性的影響分析驗證了粉末在無附著措施的條件下可以進入摩擦間隙后，通過變載的方式探討了不同物理特性的粉末在潤滑中的表現(xiàn)。該試驗初始載荷為 6 MPa，每 5分鐘加載 3 MPa 直至加載到 18 MPa，摩擦環(huán)中心線速度為 0.4 m/s，試驗時間為 25 分鐘。選擇了三種典型粉末開展了潤滑試驗，圖 2-8a 圖表明聚四氟乙烯、4 6 8 10 12 14 16 180.100.150.200.250.30擦摩數(shù)系μ載荷/MPa聚四氟乙烯(4 μm)石墨粉(4 μm)MoS2粉末(4 μm)4 6 8 10 12 14 16 18406080100120140度溫/oC載荷/MPa聚四氟乙烯粉(4 μm)石墨粉(4 μm)MoS2粉(4 μm)(a) 摩擦系數(shù)隨載荷的變化 (b) 溫度隨載荷的變化圖2-8 三種粉末的潤滑特性石墨和 MoS2三種粉末實現(xiàn)了良好的粉末潤滑性能。這和粉末本身的物理性質(zhì)有關(guān)，作為典型的固體潤滑劑，聚四氟乙烯是柱狀流線形結(jié)構(gòu)，石墨和 MoS2是層狀結(jié)構(gòu)，自身具有較低的摩擦系數(shù)，所以潤滑性能都比較好。試驗中聚四氟乙烯粉末潤滑的摩擦系數(shù)隨載荷的增加不斷增大

【參考文獻】：
期刊論文
[1]滑塊曲面形狀因素對顆粒流潤滑特性的影響[J]. 王偉,劉小君,胡兆穩(wěn),劉焜.  中國機械工程. 2009(04)
[2]基于面接觸的粉末潤滑實驗研究[J]. 王偉,劉小君,焦明華,李紅獻,劉焜.  潤滑與密封. 2007(11)
[3]顆粒物質(zhì)與顆粒流[J]. 鮑德松,張訓生.  浙江大學學報(理學版). 2003(05)
[4]固體潤滑技術(shù)在電廠螺旋輸粉機中間軸承上的應用[J]. 周愛民,陶興鳳,李學忠.  中國設(shè)備工程. 2003(09)
[5]砂土雙軸試驗的顆粒流模擬[J]. 周健,池毓蔚,池永,徐建平.  巖土工程學報. 2000(06)

博士論文
[1]土體破壞細觀機理及顆粒流數(shù)值模擬[D]. 曾遠.同濟大學 2006



本文編號：2920773