本文關鍵詞：面接觸多體界面摩擦和噪聲特性研究

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【摘要】：面接觸摩擦副廣泛存在于工程應用中的多種場合,如機床導軌、關節(jié)軸承等。在摩擦副的使用壽命期限內(nèi),由于磨屑的形成或外部雜質(zhì)顆粒的侵入,摩擦副的摩擦界面可能會由二體摩擦界面轉(zhuǎn)化為三體摩擦界面。界面間第三體的粒度、數(shù)量等對摩擦副的摩擦學性能影響異常復雜,國內(nèi)外學者對此進行了廣泛的研究。 本文為研究多體摩擦界面的摩擦學特性,探索第三體顆粒在摩擦界面間的作用過程和顆粒物質(zhì)性質(zhì)在三體摩擦過程中的體現(xiàn),搭建小型面接觸摩擦測試系統(tǒng)進行試驗。該測試系統(tǒng)基于UNIPOL-810型研磨拋光機改造,保留其起加工作用的面接觸運動形式。重新設計其支架部分,加裝拉壓力傳感器和聲級計,設計并調(diào)試數(shù)據(jù)采集電路,使其能夠?qū)崟r測量界面間的摩擦力和噪聲變化。利用測試系統(tǒng)進行兩大組試驗,分別研究二體摩擦向三體摩擦的轉(zhuǎn)化過程(簡稱轉(zhuǎn)化摩擦過程)和純粹的三體摩擦過程的界面摩擦特性。為研究轉(zhuǎn)化摩擦過程,利用砂紙與304不銹鋼片設計試驗,探索砂紙上磨粒粒徑、載荷和摩擦界面相對運動速度等因素對摩擦過程中界面摩擦特性和噪聲特性的影響；為研究三體摩擦過程,將第三體顆粒以懸浮液的方式添加到鑄鐵與304不銹鋼片組成的摩擦副之間進行試驗,分別研究顆粒粒徑、載荷、摩擦界面相對運動速度和懸浮液濃度對三體界面摩擦特性的影響。試驗結(jié)果表明：對轉(zhuǎn)化摩擦過程試驗,幾乎所有試驗條件下界面間的摩擦力均呈先迅速減小又逐漸增大后趨于穩(wěn)定的趨勢,隨著砂紙上磨粒粒徑、載荷和轉(zhuǎn)速的增大,界面間穩(wěn)定時的摩擦力近乎呈逐漸增大的趨勢；而對三體摩擦過程試驗,界面間的摩擦力基本穩(wěn)定,且隨著磨粒粒徑的增大或載荷的減小,界面間的摩擦力逐漸減小。對轉(zhuǎn)化摩擦過程試驗,噪聲呈現(xiàn)逐漸下降后又穩(wěn)定的趨勢,隨磨粒粒徑和轉(zhuǎn)速的減小,穩(wěn)定時噪聲級逐漸增大,而載荷對試驗過程中噪聲的影響相對較小。對三體摩擦過程,當懸浮液濃度最小時,界面間的摩擦力最大；當超過某一臨界值時,濃度對摩擦力的影響變小,這說明摩擦界面間可能有顆粒流潤滑狀態(tài)的存在。
【關鍵詞】：摩擦界面 第三體 摩擦特性 噪聲 顆粒流潤滑
【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】：2013
【分類號】：TH117
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 概述14-15
• 1.2 三體摩擦界面15-20
• 1.2.1 三體磨粒磨損15-17
• 1.2.2 研磨拋光加工17-20
• 1.3 第三體顆粒與顆粒物質(zhì)20-22
• 1.3.1 顆粒物質(zhì)性質(zhì)20-21
• 1.3.2 顆粒流潤滑21-22
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評述22-23
• 1.5 本文研究內(nèi)容23-24
• 第二章 面接觸摩擦測試系統(tǒng)研制24-33
• 2.1 引言24
• 2.2 測試系統(tǒng)原理24-25
• 2.3 測試系統(tǒng)搭建25-30
• 2.3.1 機械部分設計25-27
• 2.3.2 數(shù)據(jù)采集部分設計27-28
• 2.3.3 采集軟件28-30
• 2.4 傳感器標定及系統(tǒng)性能參數(shù)30-31
• 2.5 數(shù)據(jù)處理方法31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第三章 二體/三體摩擦界面特性研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 試驗方案與操作步驟33-36
• 3.2.1 試件及其粘貼方法33-34
• 3.2.2 砂紙裝夾34
• 3.2.3 試驗方案34-35
• 3.2.4 其他試驗儀器35-36
• 3.3 磨粒粒徑對摩擦界面特性的影響36-41
• 3.3.1 粒徑對界面間摩擦力的影響36-38
• 3.3.2 粒徑對界面間噪聲的影響38-39
• 3.3.3 粒徑對試件表面粗糙度和磨損量的影響39-41
• 3.4 載荷對摩擦界面特性的影響41-44
• 3.4.1 載荷對界面間摩擦力的影響41-42
• 3.4.2 載荷對界面間噪聲的影響42-43
• 3.4.3 載荷對試件表面粗糙度和磨損量的影響43-44
• 3.5 研磨盤轉(zhuǎn)速對摩擦界面間特性的影響44-48
• 3.5.1 研磨盤轉(zhuǎn)速對界面間摩擦力的影響44-46
• 3.5.2 研磨盤轉(zhuǎn)速對界面間噪聲的影響46-47
• 3.5.3 研磨盤轉(zhuǎn)速對試件表面粗糙度和磨損量的影響47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 三體摩擦界面摩擦特性研究49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 試驗方案49-51
• 4.2.1 三體摩擦介質(zhì)的配制49-50
• 4.2.2 三體摩擦介質(zhì)的添加50-51
• 4.3 磨粒粒徑對界面摩擦特性的影響51-52
• 4.3.1 粒徑對界面間摩擦力的影響51
• 4.3.2 粒徑對試件表面粗糙度和磨損量的影響51-52
• 4.4 載荷對界面摩擦特性的影響52-54
• 4.4.1 載荷對界面間摩擦力的影響52-53
• 4.4.2 載荷對試件表面粗糙度和磨損量的影響53-54
• 4.5 轉(zhuǎn)速對界面摩擦特性的影響54-55
• 4.5.1 轉(zhuǎn)速對界面間摩擦力的影響54
• 4.5.2 轉(zhuǎn)速對試件表面粗糙度和磨損量的影響54-55
• 4.6 三體摩擦介質(zhì)濃度對界面摩擦特性的影響55-56
• 4.6.1 三體摩擦介質(zhì)濃度對界面間摩擦力的影響55-56
• 4.6.2 三體摩擦介質(zhì)濃度對試件表面粗糙度和磨損量的影響56
• 4.7 本章小結(jié)56-58
• 第五章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 總結(jié)58-59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：946323