本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)復(fù)合涂層摩擦學(xué)性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)為研究背景,圍繞凸輪挺桿機(jī)構(gòu)磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象進(jìn)行展開。首先探究導(dǎo)致凸輪挺桿摩擦嚴(yán)重的原因,從摩擦副的運(yùn)動(dòng)及應(yīng)力分析著手,進(jìn)而提出制備涂層方法以提高耐磨性。最后進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),研究磨損機(jī)理,確定最優(yōu)涂層成分。對(duì)配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模,對(duì)凸輪挺桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。仿真證明,凸輪挺桿運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),未出現(xiàn)“跳動(dòng)”等影響正常工作的現(xiàn)象。進(jìn)而在最大受力位置,計(jì)算接觸應(yīng)力,與材料許用應(yīng)力比較,由于在此位置時(shí)的最大接觸應(yīng)力大于材料的許用應(yīng)力,因此會(huì)發(fā)生加速磨損的現(xiàn)象。擬運(yùn)用涂層的方法進(jìn)行表面處理,選取Ni基涂層及AlCrFeNi高熵合金涂層兩種成分,對(duì)Ni基及AlCrFeNi高熵合金涂層最大接觸力位置時(shí)的最大接觸應(yīng)力進(jìn)行理論計(jì)算及有限元仿真,并與許用應(yīng)力比較,均符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)涂層成分進(jìn)行設(shè)計(jì),運(yùn)用機(jī)械球磨法制備出AlCrFeNi高熵合金粉末,通過(guò)對(duì)粉末的微觀表征及相結(jié)構(gòu)分析,證明得到的粉末為高熵合金粉末,為具有簡(jiǎn)單BBC結(jié)構(gòu)的高熵固溶體。運(yùn)用熱壓燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié),對(duì)涂層的微觀形貌進(jìn)行觀察,同時(shí)對(duì)涂層形成機(jī)理進(jìn)行探究。結(jié)果表明涂層的微觀形貌致密,成分均勻。涂層結(jié)合強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),硬度較基體大大提高。制備Ni基涂層粉末,分別制備出Ni60、Ni60+15WC及Ni60+35WC三種成分的的涂層粉末,采用熱壓燒結(jié)法進(jìn)行涂層制備,對(duì)涂層微觀形貌進(jìn)行分析,并對(duì)其結(jié)合力、表面硬度等性能進(jìn)行測(cè)試,證明熱壓燒結(jié)法得到的Ni基涂層有著優(yōu)良的性能,其中涂層的硬度隨著WC添加量的增多不斷提高,但涂層結(jié)合強(qiáng)度有所下降,但均符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)摩擦磨損試驗(yàn)。確定試驗(yàn)參數(shù),對(duì)基體及上述各成分涂層進(jìn)行環(huán)塊式摩擦磨損試驗(yàn),通過(guò)“失重法”計(jì)算耐磨性。對(duì)試驗(yàn)得到的摩擦系數(shù)進(jìn)行比較分析。通過(guò)磨損形貌的微觀表征,探究摩擦磨損機(jī)理,得到最優(yōu)涂層。試驗(yàn)結(jié)果證明幾種成分的涂層摩擦性能均較基體有著較大的提高,其中Ni60+15WC涂層的摩擦學(xué)性能最為優(yōu)秀。
【關(guān)鍵詞】：凸輪挺桿 高熵合金涂層 熱壓燒結(jié) Ni基復(fù)合涂層 摩擦磨損
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK403;TG174.4
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 論文研究背景11-12
• 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分類12-13
• 1.2.2 配氣機(jī)構(gòu)凸輪挺桿接觸副摩擦磨損分析13
• 1.2.3 凸輪挺桿接觸應(yīng)力研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 涂層技術(shù)在凸輪挺桿接觸副的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 Ni基復(fù)合涂層14-15
• 1.3.2 Co基復(fù)合涂層15
• 1.3.3 高熵合金涂層15
• 1.4 耐磨涂層的制備方法現(xiàn)狀及比較15-16
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.6 研究技術(shù)路線17-19
• 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)凸輪挺桿仿真分析19-33
• 2.1 引言19-20
• 2.2 三維模型的建立20-21
• 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)理論分析21-24
• 2.3.1 配氣機(jī)構(gòu)凸輪挺桿數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3.2 接觸接觸應(yīng)力計(jì)算22-24
• 2.4 有限元法24-28
• 2.4.1 模型簡(jiǎn)化24-25
• 2.4.2 仿真參數(shù)確定25-26
• 2.4.3 凸輪挺桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析26-27
• 2.4.4 凸輪挺桿機(jī)構(gòu)接觸應(yīng)力分析27-28
• 2.5 凸輪挺桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化方案28-31
• 2.5.1 制備涂層的可行性分析29
• 2.5.2 涂層的接觸應(yīng)力計(jì)算及仿真分析29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 熱壓燒結(jié)法制備AlCrFeNi高熵合金涂層33-47
• 3.1 引言33-34
• 3.2 試驗(yàn)材料與方法34-38
• 3.2.1 AlCrFeNi高熵合金粉末制備34-35
• 3.2.2 涂層預(yù)制35
• 3.2.3 熱壓燒結(jié)工藝35-37
• 3.2.4 AlCrFeNi高熵合金涂層結(jié)合強(qiáng)度37-38
• 3.2.5 微觀組織表征38
• 3.3 結(jié)果與分析38-45
• 3.3.1 機(jī)械合金化制備高熵合金粉末組織形貌及成分分析38-39
• 3.3.2 熱壓燒結(jié)高熵合金涂層組織形貌及成分分析39-43
• 3.3.3 涂層形成機(jī)理分析43-44
• 3.3.4 AlCrFeNi高熵合金涂層顯微硬度分析44-45
• 3.3.5 AlCrFeNi高熵合金涂層結(jié)合強(qiáng)度分析45
• 3.4 結(jié)論45-47
• 第四章 熱壓燒結(jié)法制備Ni基合金涂層47-57
• 4.1 引言47-48
• 4.2 Ni基復(fù)合涂層粉末設(shè)計(jì)48
• 4.3 熱壓燒結(jié)工藝參數(shù)48-50
• 4.4 Ni基復(fù)合涂層微觀組織表征及分析50-53
• 4.4.1 表面形貌分析50-52
• 4.4.2 截面形貌分析52-53
• 4.5 顯微硬度分析53-55
• 4.5.1 表面顯微硬度分析53-54
• 4.5.2 截面顯微硬度分析54-55
• 4.6 結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試與分析55-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第五章 各成分涂層摩擦磨損性能分析57-73
• 5.1 引言57-58
• 5.2 摩擦試驗(yàn)設(shè)計(jì)及參數(shù)確定58-59
• 5.3 摩擦磨損性能分析59-63
• 5.3.1 耐磨性分析59-60
• 5.3.2 摩擦系數(shù)分析60-63
• 5.4 摩擦磨損形貌超景深試驗(yàn)及分析63-65
• 5.4.1 三維形貌觀察63-64
• 5.4.2 摩擦系數(shù)與形貌之間關(guān)系64-65
• 5.5 基體及涂層磨損機(jī)理分析65-71
• 5.5.1 基體45號(hào)鋼磨損機(jī)理分析65-66
• 5.5.2 AlCrFeNi高熵合金涂層損機(jī)理分析66-67
• 5.5.3 Ni60涂層磨損機(jī)理分析67-68
• 5.5.4 Ni60+15WC涂層磨損機(jī)理分析68-70
• 5.5.5 Ni60+35WC涂層磨損機(jī)理分析70-71
• 5.6 本章小結(jié)71-73
• 第六章 結(jié)論73-75
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 附錄81-82

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本文編號(hào)：434774