【摘要】：機(jī)械設(shè)備作為一個由各種摩擦副組成的摩擦學(xué)系統(tǒng),其磨損是導(dǎo)致其能量損耗、零件失效、整機(jī)技術(shù)狀況劣化、可靠性水平降低的最直接最重要的原因。磨損過程由于受到環(huán)境因素以及材料不同的影響,而表現(xiàn)出復(fù)雜性和多樣性。因為影響磨損過程的因素都具有隨機(jī)性,而且與時間有關(guān),所以應(yīng)用隨機(jī)過程理論描述磨損過程,可以較為精確的體現(xiàn)磨損的規(guī)律性和動態(tài)性,這對于零件或系統(tǒng)磨損的可靠性進(jìn)行科學(xué)與準(zhǔn)確的預(yù)測、有針對性的采取提高耐磨性的措施以及安排適時的維護(hù)或維修都具有重要的意義。 磨損可靠性預(yù)測的關(guān)鍵問題是建立磨損預(yù)測模型。以往的磨損預(yù)測模型通常都是基于磨損機(jī)理的,不具有通用性,同時沒有考慮磨損的隨機(jī)特性,造成預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確。本文從隨機(jī)性角度研究了磨損影響因素,建立了磨損的預(yù)測模型,模型中既考慮了主要的影響因素,又考慮了微觀的隨機(jī)影響因素,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了磨損可靠性預(yù)測的研究。論文具體研究工作如下： (1)根據(jù)摩擦磨損試驗的目的和特點(diǎn),對試驗材料進(jìn)行了選擇和加工,結(jié)合試驗設(shè)計理論進(jìn)行了試驗的規(guī)劃與設(shè)計,獲得了科學(xué)的試驗方案。實(shí)現(xiàn)了通過較少的試驗獲得較為精確和完整的數(shù)據(jù)的目的,降低了試驗成本。 (2)從環(huán)境因素、工況條件和材料性質(zhì)等方面分析了影響材料摩擦磨損性能的主要因素,結(jié)合單因素試驗結(jié)果,確定了建立磨損靜態(tài)預(yù)測模型的變量。應(yīng)用偏最小二乘回歸方法建立了磨損預(yù)測的多項式模型,對模型的精度和預(yù)測效果進(jìn)行了檢驗。 (3)對磨損可靠性預(yù)測中磨損量分布和磨損量與時間的關(guān)系兩個關(guān)鍵問題,結(jié)合試驗進(jìn)行了研究。對磨損率服從正態(tài)分布、磨損量與時間呈線性關(guān)系的情形,根據(jù)磨損預(yù)測多項式模型,分別給出了一定磨損壽命下的可靠度計算方法以及一定可靠度下的可靠壽命預(yù)測方法。 (4)建立了磨損隨機(jī)過程的基本模型。分析了磨損過程的基本特征,應(yīng)用隨機(jī)過程理論,提出了較為通用的磨損隨機(jī)過程的基本模型。確定了隨機(jī)過程模型與靜態(tài)模型中參數(shù)的區(qū)別。根據(jù)隨機(jī)過程試驗結(jié)果,對鋼材料的磨損過程進(jìn)行了分析,確定了影響磨合期磨損的主要因素,建立了鋼材料磨損隨機(jī)過程的模型。根據(jù)齒輪磨損試驗結(jié)果,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法確定了磨損量分布,建立了齒輪磨損二維隨機(jī)過程模型。 (5)根據(jù)磨損隨機(jī)過程基本模型及模糊、隨機(jī)可靠性預(yù)測技術(shù)建立了均勻連續(xù)磨損下的可靠性預(yù)測模型。結(jié)合純滅過程、泊松過程及更新過程理論,分別研究了連續(xù)非均勻磨損及不連續(xù)磨損下的磨損可靠性預(yù)測技術(shù),建立了磨損預(yù)測模型。應(yīng)用泊松過程理論對基于試驗的齒輪點(diǎn)蝕失效磨損進(jìn)行了研究,確定了齒輪的磨損失效模型。 (6)為提高材料表面的磨損可靠性,對激光熔覆表面改性技術(shù)進(jìn)行了試驗研究。在選擇激光熔覆材料基礎(chǔ)上,確定了合理的激光熔覆參數(shù)。在CrMo鑄鐵表面制備了高質(zhì)量的合金粉末涂層,對涂層的顯微組織進(jìn)行了分析。研究了涂層的摩擦磨損性能,建立了CrMo鑄鐵表面激光熔覆層的磨損率預(yù)測模型和磨損機(jī)制圖,對涂層與基體的磨損性能進(jìn)行了對比研究。
【圖文】：

士學(xué)位論文第2章試驗方案表2.1試驗機(jī)土要技術(shù)參數(shù)Table2.1ThemaintechniealParametersoftestingmaehine技術(shù)參數(shù)范圍車由向試驗力_一l幾作范圍試驗力示值相對誤差摩擦力矩測試最大值摩擦力矩示值相對誤差主軸轉(zhuǎn)速范圍試樣溫度控制范圍運(yùn)動形式試驗介質(zhì)10一1000N士l%2.SNm士2%0.05一2000r/xnin室溫一260℃滑動、滾動或滑滾混水、油、磨料、泥漿

小到大順序逐級加載。在各級載荷運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后，對齒面目測檢查和評定。該試驗機(jī)為機(jī)械功率封閉型齒輪試驗機(jī)，由試驗齒輪箱、配測齒輪箱、聯(lián)軸器、彈性扭力軸和加載器等組成一個機(jī)械封閉系統(tǒng)，圖2.3為其工作原理圖。封閉系統(tǒng)的扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)可通過傳感器和它的二次儀表顯示出來。利用加載器給兩端軸一相對扭矩，則封閉系統(tǒng)內(nèi)彈性扭力軸和其他零件就會產(chǎn)生彈性扭轉(zhuǎn)變形。只要此扭轉(zhuǎn)變形能保持不變，則封閉系統(tǒng)內(nèi)的扭矩就不會變化。試驗齒輪箱和陪測齒輪箱都傳遞一定的功率，，稱為封閉功率。其特點(diǎn)是可以循環(huán)利用，電動機(jī)供給的能量僅用來克服封閉系統(tǒng)中各零部件運(yùn)轉(zhuǎn)時的摩擦損失。試驗機(jī)主動輪的轉(zhuǎn)速為1460r/min和2900r/mln，驅(qū)動功率為5.skw。最大轉(zhuǎn)矩為loo0Nm，載荷分為12級。根據(jù)加速度振動信號來判斷點(diǎn)蝕壽命，當(dāng)達(dá)到規(guī)定信號量時即可停機(jī)。為節(jié)省時間和保證試驗數(shù)據(jù)的可靠
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH117.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉運(yùn)剛;增壓中冷柴油機(jī)軸承潤滑特性影響因素研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

本文編號：2684392