本文關鍵詞：溫成形界面的干粉潤滑及其傳熱特性試驗與分析

  更多相關文章： 顆粒流潤滑 摩擦系數(shù) 潤滑膜 穩(wěn)態(tài)法 接觸換熱系數(shù)

【摘要】：溫成形是介于冷成形和熱成形之間的一種金屬加工方法。在溫成形過程中,由于需要達到一定的溫度且壓力較大,傳統(tǒng)的潤滑油已不能滿足要求,而顆粒流潤滑適應極端工況的特性使其在溫成形中廣泛應用。本文在0-160℃環(huán)境溫度下利用石墨粉研究了顆粒流潤滑的摩擦特性,并運用穩(wěn)態(tài)法測量了帶有粉末中間層的界面接觸換熱系數(shù),為顆粒流潤滑過程中摩擦副間傳熱問題提供參考。 首先,采用了多功能環(huán)境可控摩擦磨損試驗機進行顆粒流潤滑特性試驗研究,并對上試樣的形狀結(jié)構進行了改進設計,從而實現(xiàn)粉末可以持續(xù)的進入摩擦副。根據(jù)試驗過程中摩擦系數(shù)變化以及對試驗后潤滑膜表面狀況、試驗前后石墨粉拉曼光譜情況對顆粒流潤滑狀況作出分析評價。試驗結(jié)果表明：顆粒流潤滑在低載荷情況下,能正常工作,磨損不嚴重；適當增加載荷,摩擦系數(shù)會降低,但是表面磨損會加重；適當增加轉(zhuǎn)速可以有良好的減摩效果；同等載荷的情況下,提高轉(zhuǎn)速會加速磨損。隨著溫度的升高,形成潤滑膜的質(zhì)量也變好,摩擦系數(shù)降低。由試驗過程中試樣的表面溫度場可知,上下試樣存在一定的溫度差,潤滑膜有隔熱效果。 其次,用穩(wěn)態(tài)法研究了溫度、載荷、中間層厚度對帶有石墨和三氧化二鋁粉末中間層的H62銅合金和45號鋼之間的接觸換熱系數(shù)的影響。測量結(jié)果表明：在壓力和中間層厚度一定的時候,隨著溫度的升高,帶有石墨中間層的界面接觸換熱系數(shù)先升高再降低,帶有三氧化二鋁中間層的界面接觸換熱系數(shù)是持續(xù)升高的。在溫度和中間層厚度一定時,隨著載荷的增加,帶有石墨層和三氧化二鋁層的界面接觸換熱系數(shù)都是先緩慢增加,后急劇增加,根據(jù)推測最后會趨于平緩；在載荷和溫度一定時,帶有三氧化二鋁中間層的界面接觸換熱系數(shù)隨中間層的厚度的增加而降低；帶有石墨中間層的界面接觸換熱系數(shù)隨著中間層厚度的增加而增加。根據(jù)穩(wěn)態(tài)法的原理推導得到了三氧化二鋁粉末導熱系數(shù)隨溫度的變化曲線。隨著溫度的升高,三氧化二鋁粉末的導熱系數(shù)略有升高,溫度對其導熱系數(shù)的影響較小。
【關鍵詞】：顆粒流潤滑 摩擦系數(shù) 潤滑膜 穩(wěn)態(tài)法 接觸換熱系數(shù)
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK124;TH117
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 插圖清單13-15
• 表格清單15-16
• 第一章 緒論16-23
• 1.1 概述16
• 1.2 顆粒流潤滑特性研究16-20
• 1.2.1 顆粒流潤滑的應用16-17
• 1.2.2 顆粒流潤滑研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.2.1 顆粒流潤滑的試驗研究17-18
• 1.2.2.2 顆粒流潤滑的理論研究和仿真18-20
• 1.3 界面熱量傳遞研究20-22
• 1.3.1 界面熱量傳遞的國外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.2 界面熱量傳遞的國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 課題來源22
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容及意義22-23
• 第二章 顆粒流潤滑摩擦特性試驗研究23-50
• 2.1 導言23
• 2.2 試驗設備及實驗方案23-30
• 2.2.1 試驗設備23-28
• 2.2.1.1 環(huán)境可控多功能摩擦磨損試驗機23-24
• 2.2.1.2 Talysurf CCI Lite三維表面輪廓儀24
• 2.2.1.3 Thermo VisionTM A40-M紅外熱像儀24-26
• 2.2.1.4 顯微鏡26-27
• 2.2.1.5 試驗試樣27-28
• 2.2.2 試驗材料28
• 2.2.3 試驗方案28
• 2.2.4 實驗步驟28-30
• 2.3 載荷對粉末潤滑特性的影響30-35
• 2.3.1 載荷對摩擦系數(shù)的影響(100r/min)30-31
• 2.3.2 載荷對表面潤滑膜的影響31-34
• 2.3.3 不同載荷下摩擦磨損表面拉曼光譜分析34-35
• 2.4 載荷對粉末潤滑影響的總分析35-39
• 2.4.1 不同轉(zhuǎn)速下摩擦系數(shù)隨載荷的變化35-37
• 2.4.2 轉(zhuǎn)速對摩擦副表面膜的影響37
• 2.4.3 不同轉(zhuǎn)速下摩擦磨損表面拉曼光譜分析37-39
• 2.5 載荷和速度對粉末潤滑影響的狀態(tài)圖39-40
• 2.6 溫度對顆粒流潤滑摩擦特性的影響40-47
• 2.6.1 溫度對摩擦系數(shù)的影響40-42
• 2.6.2 溫度對表面潤滑膜的影響42-43
• 2.6.3 下試樣表面形貌43-44
• 2.6.4 表面元素分析44-45
• 2.6.5 不同溫度下磨損表面拉曼分析45-47
• 2.7 表面溫度場隨時間的變化47-48
• 2.8 本章小結(jié)48-50
• 第三章 三體界面接觸換熱系數(shù)理論研究50-55
• 3.1 接觸熱阻及接觸換熱系數(shù)50-52
• 3.1.1 材料熱阻50-51
• 3.1.2 界面接觸熱阻的定義51-52
• 3.2 接觸換熱系數(shù)的影響因素52-53
• 3.3 接觸界面換熱模型53-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第四章 粉末介質(zhì)潤滑界面?zhèn)鳠崽匦匝芯?/span>55-68
• 4.1 引言55
• 4.2 試驗原理及試驗方法55-60
• 4.2.1 試驗原理55-57
• 4.2.2 試驗裝置和實驗方案57-60
• 4.2.2.1 試驗裝置57-58
• 4.2.2.2 試件設計58-59
• 4.2.2.3 試驗步驟59-60
• 4.3 具有潤滑層的接觸換熱系數(shù)結(jié)果分析60-67
• 4.3.1 界面接觸溫度對帶有中間層的接觸換熱系數(shù)的影響60-62
• 4.3.2 界面接觸載荷對帶有中間層的接觸換熱系數(shù)的影響62-64
• 4.3.3 粉末層厚度對帶有中間層的接觸換熱系數(shù)的影響64-65
• 4.3.4 中間層物質(zhì)的導熱系數(shù)計算65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 總結(jié)68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況74

【參考文獻】

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本文編號：668315