摘要：在参数平面和状态平面内,研究了一类单自由度含干摩擦和弹性约束碰撞振动系统周期运动的分布、转迁及共存特征。首先,给出了系统各运动状态(滑动、黏着及碰撞)的衔接条件,并利用响应微扰计算方法得到系统的Floquet矩阵。其次,由相轨线与黏着面的关系将系统在参数平面内的运动划分为六种类型,根据Floquet乘子和滑移分岔发生的几何条件判定相邻周期运动在转迁时的稳定性和分岔类型,并基于胞映射和打靶法分析稳定及不稳定周期运动共存及转迁特征。研究发现,在相邻的多态共存区边界线交点处,系统在不同初始状态下存在分岔共存现象。由于间隙和干摩擦广泛存在于实际机械系统中,研究此类系统的动力学特性,对后续系统参数的设计及各种动力学行为的控制具有重要的意义。

摘要：针对机械密封在高速干摩擦状态下,因设计不当产生端面过度变形和磨损而引起的密封失效问题,建立了热-结构耦合数值计算模型,分析了密封的温度场和端面变形。试验测试了静环温升,分析了动静环端面特征,探讨了高速干摩擦状态下的磨损机制。研究结果表明:建立的有限元模型能准确地预测密封的温度和端面变形,计算值和试验值相差小于11%;密封端面峰值温度对转速更敏感,随着运转时间的延长,温度先迅速增加后逐渐变缓;静环易产生锥度变形,造成端面接触压力和磨损不均匀,静环座的“匡正”作用能够改善这类变形;摩擦转移膜的存在状态对密封的温升、端面粗糙度起关键作用,动环表面喷涂Cr_(2)O_(3)等金属氧化物,能较好地保持致密的石墨转移膜,减轻密封的磨损。研究结果为机械密封的设计、优化和应用提供了基础。

摘要：为研究推力圆柱滚子轴承工作过程的热行为,以81107-TN推力圆柱滚子轴承为研究对象,通过APDL编程建立了“滚道-滚动体-保持架”系统的有限元模型。然后采用ANSYS/LS-DYNA模块进行了干摩擦条件下的热力耦合分析,并进行了试验验证。研究结果发现,轴承“滚道-滚动体-保持架”系统在干磨过程的接触表面等效应力和温度分布规律与试验后得到的滚动轴承滚道表面状态基本吻合。

摘要：建立一种单机驱动圆滚机械系统动力学模型,考虑干摩擦影响,研究其在过共振条件下实现振动同步传动的机理。首先,基于系统运动微分方程,推导出滚子紧贴外质体内壁的理论条件;其次,给出将外质体视为绕系统质心旋转的激振器这一假设的可行性分析,进而利用平均法得到激振器、滚子及外质体实现振动同步传动的理论依据;最后,通过仿真研究分析系统在过共振条件下的稳态相位差、质体运动响应、电机转速和滚子与外质体内壁间的作用力,验证前述理论结果的有效性。该研究可为振动碎磨设备的设计提供参考。

摘要：目的研究干摩擦条件下不同AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构对摩擦磨损行为的影响。方法将处理过的合金工具钢和单晶硅片作为膜层生长的基底材料,在膜层制备之前,先对基底材料进行预处理,然后使用多靶磁控溅射纳米膜层系统沉积一系列不同调制周期和调制比的AlTiN/AlCrN纳米多层膜。通过控制涂层总厚度不变,在调制比为1︰1时,设计不同的调制周期,择优选出磨损量最小、耐磨性最好的调制周期,并以此为恒定值,进而设计不同调制比的试样。采用X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜的微观结构和性能,研究调制周期和调制比对AlTiN/AlCrN纳米多层膜微观结构和干摩擦条件下摩擦磨损性能的影响。结果AlTiN/AlCrN纳米多层膜主体均为面心立方结构,且在(111)、(200)和(220)晶面择优取向。调制结构对多层膜的磨损特性影响较大,当调制周期为14.4nm时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的摩擦磨损量最小;在调制周期恒定为14.4 nm情况下,当调制比为3︰1时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的耐磨性能最好;AlTiN/AlCrN纳米多层膜的磨损机理主要以磨粒磨损和黏附磨损为主。结论优化的AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构技术可应用在切削刀具的表面再制造领域,从而延长刀具工作寿命,通过涂层良好的耐磨性能提升设备的加工效率。

摘要：目的系统研究MoSi_(2)含量对Co基合金干摩擦磨损性能的影响,以开发摩擦学性能优异的CoCrNiW基复合材料。方法利用热压烧结技术,设计制备CoCrNiW-MoSi_(2)(质量分数分别为0%、3%、7%、11%)抗磨复合材料。采用往复式球–盘摩擦磨损试验机,研究不同载荷和滑动速度对复合材料干摩擦磨损性能的影响,进一步优化MoSi_(2)的含量。采用XRD、SEM、EDS等技术分析材料的物相组成、微观结构及磨损形貌。结果MoSi_(2)的添加有效提高了材料的硬度及致密度,MoSi_(2)质量分数为7%的试样,硬度为386HV。复合材料的物相包括γ–fcc、ε-hcp、MoSi_(2)、CrSi_(2)、Mo_(1.24)Ni_(0.76)、MoSi_(2.43)W_(0.211)相。摩擦系数随载荷和滑动速度的增加而减小,磨损率随载荷的增加而增大,随滑动速度的增加而减小。硅化物硬质颗粒起到了弥散强化作用,提高了磨损表面的承载能力。其中,添加7%和11%MoSi_(2)的试样,磨损率较低且接近,高载和高速下,磨损率较未添加试样分别下降约31.3%和25.5%。适当含量的MoSi_(2)具有一定的减摩性,添加7%MoSi_(2)的试样,摩擦系数始终最低,变化范围为0.24~0.53。结论CoCrNiW-7wt.%MoSi_(2)表现出了最佳的摩擦学性能,其磨损机理在高载条件下主要为磨粒磨损,在高速条件下主要为磨粒磨损和轻微氧化磨损。

摘要：为揭示条纹型单元织构化推力轴承的干摩擦磨损行为,以81107TN推力圆柱滚子轴承为对象,在轴承轴圈表面制备不同宽度和不同深度的条纹型单元,然后从摩擦系数、磨损量、表面形貌等方面,研究了条纹型单元的深度和宽度对“滚道-滚动体-保持架”系统干摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:在干摩擦条件下,条纹织构化轴承的摩擦系数相比无织构光滑轴承有所升高,改变条纹的深度和宽度可以影响摩擦系数的变化范围;条纹织构可以显著增强轴承的抗磨能力,且与摩擦系数呈负相关,织构宽度为50μm,深度为7μm的轴承表现最明显,相比光滑无织构轴承磨损量降低约75.6%;条纹织构化轴承的磨损程度和范围,相比光滑无织构轴承明显减小,这得益于织构边缘对基体起到了保护作用。

摘要：设计一套涡轮带冠叶片干摩擦阻尼减振试验系统,并利用该试验系统对阻尼块与叶冠之间不同接触紧度、不同接触面积以及采用不同材料阻尼块时涡轮叶片动力特性和减振效果进行了分析研究.结果表明接触紧度、阻尼块的接触面积、材料以及外部激振力共同影响涡轮叶片的减振效果,共同决定该系统是否存在最优正压力以及最优正压力存在时的范围或大小.另外,激振力的变化将导致叶片的响应、系统阻尼比、共振频率以及最优正压力等一系列参数变化.试验结果能够为理论计算提供数据验证,为指导涡轮带冠叶片的减振设计提供依据.

摘要：干摩擦力具有间断的不连续的非线性特性,为了建立全面反映干摩擦力的键合图模型,将干摩擦力分为5个基本的开关状态,引入开关类量的键合图建模方法,运用功率结型结构(简称SPJ)概念,提出一种新的干摩擦力键合图建模方法和键合图模型.新模型不仅可以完整表达干摩擦力在各个状态的运动特性,而且其因果关系在系统处于任何运动状态时均保持不变,以弹簧-质量-阻尼系统为例,运用干摩擦力的新模型建立了该系统的键合图模型,并提取出其状态方程,通过与传统方法建立的状态方程相比较,验证本文提出的建模方法正确可行.

摘要：通过设计的金属干摩擦特性试验装置,测量得到了金属材料试件在固定正压力下的干摩擦迟滞特性,并且在MSC/MARC中建立了与试验相一致的有限元模型来仿真预测干摩擦接触的粘-滑迟滞特性。通过与试验数据的比较,验证了仿真模型的正确性,发现有限元模型结果与试验结果以及理论计算结果吻合程度较好,从而有助于分析工程实际中材料干摩擦特性和阻尼特性,验证了有限元方法的可行性。