天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當(dāng)前位置:主頁 > 科技論文 > 機(jī)械論文 >

仿生非光滑表面技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用.pdf.pdf 全文免費(fèi)在線閱讀

發(fā)布時(shí)間:2016-10-16 11:43

  本文關(guān)鍵詞:仿生非光滑表面技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


網(wǎng)友wuxwivg046近日為您收集整理了關(guān)于仿生非光滑表面技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用.pdf的文檔,希望對您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。以下是文檔介紹:新技術(shù)新工藝 20]2年 第 5期 1 用仿生非光滑表面技術(shù)制備缸套鋁合金活塞在鑄鐵缸套內(nèi)的滑動,如同柔軟的蚯蚓在相對其基體堅(jiān)硬得多的土壤中鉆行一樣,如果沒有充分的潤滑必然會受到磨損。蚯蚓組織結(jié)構(gòu)及其非光滑體表 如圖 2所示。仿照蚯蚓能夠分泌體表液的特點(diǎn),通過對活塞的表面形態(tài)進(jìn)行仿生改形,在短時(shí)間潤滑不良時(shí),利用仿生形態(tài)提供潤滑油,實(shí)現(xiàn)油膜潤滑的功能,就可以降低活塞與缸套之間的摩擦與磨損,達(dá)到功能仿生的目的。婦前菜口剛毛受精囊雌孔雄孔瑕帶圖 2 蚯蚓組織結(jié)構(gòu)及其非光滑體表 Nakada[7]通過對一種典型發(fā)動機(jī)調(diào)查發(fā)現(xiàn),發(fā)動機(jī)的摩擦力消耗大部分的能量,而在發(fā)動機(jī)的零部件中,活塞環(huán)及氣缸套系統(tǒng)的摩擦損失最大,占 50 ̄60 。減小活塞環(huán)及氣缸套系統(tǒng)摩擦力的關(guān)鍵是適當(dāng)?shù)臐櫥c表面粗糙度,在此方面各國學(xué)者作了大量研究 l8刮。在 1980年 Rohde首次提出用非光滑表面減小摩擦力的方法,Ronen等人運(yùn)用不同尺寸的凹坑表面于活塞環(huán)模擬活塞環(huán)及氣缸套系統(tǒng)。研究結(jié)果表明,非光滑表面比光滑表面試件的平均摩擦力減小 3O 甚至更多。根據(jù)仿生學(xué)理論,鄧寶清等利用鋁合金活塞和鑄鐵氣缸套材料設(shè)計(jì)了光滑和幾種不同仿生非光滑形態(tài)的摩擦副,如圖 3所示,并在摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損對比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果l_1 ”表明,在干摩擦條件下非光滑形態(tài)和光滑形態(tài)的摩擦副的摩擦性能基本一致;在沾油潤滑條件下仿生非光滑形態(tài)的摩擦副的抗黏著圖 3 蚯蚓組織結(jié)構(gòu)及其非磨損性能要明顯優(yōu)于光 光滑體表滑形態(tài),最佳非光滑形態(tài)比光滑形態(tài)的抗磨損性能提高 4倍多,其原因是在有潤滑條件下,仿生非光滑形態(tài)具有較強(qiáng)的儲存潤滑油及形成油膜的能力。裴榮薛對非光滑活塞一缸套摩擦副摩擦生熱進(jìn)行模擬,結(jié)果表明,表面帶有凹坑的非光滑活塞可改善試件的界面溫度分布,使裙部表面溫度分布均勻, 提高活塞裙部表面的耐磨性,延長活塞的使用壽命。其原因是非光滑活塞裙部表面溫度集中區(qū)域分散、影響面積小,不易引起磨損積聚及牽連作用,而光滑活塞裙部表面存在溫度集中現(xiàn)象。其模擬結(jié)果與鄧寶清口l_在內(nèi)燃機(jī)活塞缸套系統(tǒng)非光滑效應(yīng)的仿生研究結(jié)果吻合。 2 用仿生非光滑表面技術(shù)制備齒輪仿生學(xué)研究發(fā)現(xiàn),許多生物體表所具有的某種特定非光滑形態(tài)有著較好的耐磨特性,如長期生活在土壤中的動物(螻蛄、蜣螂和穿山甲等),形成的生物非光滑表面,其體表觸土部位呈現(xiàn)出凹坑、凸包、鱗片和波紋等非光滑形態(tài),具有非常高的耐磨性能L1 。。經(jīng)過多年研究,目前已將凹坑、網(wǎng)格等多種仿生表面形態(tài)應(yīng)用于提高齒輪的耐磨性和抗疲勞性能,并取得了顯著效果。吉林大學(xué)韓志武等 5]為了改變傳統(tǒng)的齒輪加工方式,運(yùn)用仿生非光滑理論,提供了一種提高齒輪表面耐磨性的仿生非光滑耐磨齒輪,其輪齒表面上分布著橢球凹坑狀、溝槽狀或網(wǎng)格狀非光滑單元體, 單元體與齒輪基體表面呈 25 p.m 高度差,分布密度即其基體表面上的幾何投影面積之和與基體表面積之比為 15~3o ,非光滑單元體與基體材料之問的硬度差為 20~40HRC,并進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明, 仿生非光滑耐磨齒輪比光滑表面齒輪的耐磨性提高 3~5倍,壽命提高 3~4倍,且生產(chǎn)非光滑形態(tài)的耐磨齒輪的成本僅提高 15~40 。圖 4a所示的耐磨齒輪的表面形態(tài)為橢球狀凹坑,應(yīng)用于某機(jī)床變速箱中的 1對直齒圓柱齒輪傳動中。經(jīng)過仿生非光滑表面處理的齒輪和未處理齒輪,在同樣條件下工作時(shí),相互間摩擦系數(shù)可降低 17 ,具有仿生非光滑表面齒輪的壽命為未處理齒輪的 3.7倍,處理仿生非光滑齒輪的成本約提高 22 。圖 4b所示的耐磨齒輪的表面形態(tài)為溝槽狀,應(yīng)用于汽車差速器的直齒圓錐齒輪傳動中。經(jīng)過仿生非光滑表面處理的齒輪和未處理齒輪,在同樣條件下工作時(shí),相互嚙合 2齒輪間摩擦系數(shù)降低 2o , 而仿生非光滑齒輪的壽命為未處理齒輪的 4.2倍, 處理仿生非光滑齒輪的成本僅提高 32 !缎录夹g(shù)新工藝》數(shù)字技術(shù)與機(jī)械工程數(shù)字技術(shù) 機(jī)械工程圖 4c所示的耐磨齒輪的表面形態(tài)為網(wǎng)格狀,應(yīng)用于攪拌機(jī)的第一減速閉式單級直齒圓錐齒輪傳動中。在同樣條件下工作,相互嚙合 2齒輪間摩擦系數(shù)降低 19 ,而仿生非光滑齒輪的壽命為未處理齒輪的 4.4倍,處理仿生非光滑齒輪的成本僅提高 38 。 a】橢球狀凹 b)溝槽狀 c)網(wǎng)格狀圖 4 仿生非光滑耐磨齒輪表面形態(tài)示意圖韓志武等__1 在 Pro/E 中建立了高精度的參數(shù)化漸開線直齒圓柱齒輪模型,并導(dǎo)入 MSC.Nas— tran,以工程仿生學(xué)和有限元理論為基礎(chǔ),對普通齒輪和仿生表面形態(tài)齒輪進(jìn)行了模態(tài)分析。分析結(jié)果表明,仿生表面形態(tài)齒輪比普通齒輪最大振幅小,其固有頻率范圍減小,且趨勢更為平穩(wěn),有效地改善了齒輪的動態(tài)特性,提高了齒輪運(yùn)動的可靠性。韓志武等L1 還利用試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)齒輪表面仿生非光滑形態(tài),采用激光圖形雕刻加工的手段實(shí)現(xiàn),研究非光滑與光滑 2種形態(tài)齒輪的耐磨損性能。結(jié)果表明,具有非光滑形態(tài)的齒輪,試驗(yàn)后其齒形誤差中的總體、壓力角、形狀相對誤差大部分降低,未處理過的光滑形態(tài)齒輪,其誤差值明顯增大,甚至出現(xiàn)了負(fù)值。由此可知,光滑形態(tài)的齒輪在磨損試驗(yàn)過程中磨損量較大,而非光滑形態(tài)齒輪較光滑齒輪的耐磨性提高了近 20 。 3 用仿生非光滑表面技術(shù)制備軋輥隨著軋鋼工業(yè)的發(fā)展,對軋輥的質(zhì)量要求越來越高,要求軋輥表面有較高的耐磨性。為提高冷軋輥的耐磨性,近年來在工作軋輥表面采用特殊調(diào)制的高重復(fù)頻率、高能量密度的大功率 YAG 脈沖激光束,產(chǎn)生一定非光滑形態(tài)以實(shí)現(xiàn)非光滑耐磨。目前可實(shí)現(xiàn)的非光滑形態(tài)主要有凹坑和凸包。應(yīng)用表明,經(jīng)激光處理冷軋工作輥成非光滑形態(tài)后,其使用壽命和使用效果明顯提高。在 2O輥森吉米爾軋機(jī)上,用其冷軋低碳鋼鋼板,其軋輥壽命比普通軋輥壽命提高 3倍以上;用其平整退火低碳鋼鋼板,其使用壽命可較普通軋輥提高 5倍以上,甚至超過 1O 倍[1。;在普通的二輥軋機(jī)上,用非光滑軋輥冷軋高強(qiáng)度 65Mn彈簧鋼,其壽命是普通軋輥的 2~ 3 倍㈨。楊卓娟[2。。。提出,用凹坑形仿生非光滑表面,在通化鋼鐵集團(tuán)公司高速線材廠和長春市矩型焊管有限責(zé)任公司,分別進(jìn)行光滑與不同尺寸及分布密度的仿生非光滑軋輥現(xiàn)場對比試驗(yàn)。結(jié)果表明,同材質(zhì)的非光滑表面軋輥的使用壽命比光滑表面軋輥使用壽命提高約 2倍。楊卓娟還利用有限元分析軟件 ANsYS/LS_ DYNA,對仿生非光滑軋輥軋件模型軋制過程進(jìn)行了三維有限元數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明,凹坑形仿生非光滑軋輥的軋制性能要比光滑軋輥的好,凹坑形仿生非光滑軋輥提高了軋輥的耐磨性能,延長了使用壽命。且不同尺寸及分布密度的凹坑單元體形態(tài)對軋輥磨損性能的影響不同:在間距相同的情況下,直徑較大凹坑非光滑形態(tài)的耐磨性能較好;在直徑相同的情況下,間距較大的凹坑非光滑形態(tài)耐磨性能較好。 4 用仿生非光滑表面技術(shù)制備模具任露泉等婦提出了一種具有仿生非光滑表面的模具,其特征是模具的成型工作面上分布有與其基體表面呈 0.01~O.5 m 高度差的凸凹單元體,該凸凹單元體分別為球冠狀凸包或凹坑、火山口狀凹凸體、平行或網(wǎng)

12>



播放器加載中,請稍候...
系統(tǒng)無法檢測到您的Adobe Flash Player版本
建議您在線安裝最新版本的Flash Player 在線安裝


  本文關(guān)鍵詞:仿生非光滑表面技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號:141598

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/141598.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶2caf9***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要刪除請E-mail郵箱bigeng88@qq.com