基于柔性铰链的滑雪板摩擦因数测试装置设计及试验

针对国内缺乏滑雪板摩擦因数检测装置的问题,设计了一种基于柔性铰链的滑雪板摩擦因数测试装置.在研究滑雪板摩擦因数测试理论的基础上,确定加载方案,完成测试装置结构设计;确定柔性铰链设计参数,进行仿真分析,确定形变量与载荷之间的关系,验证设计的合理性;搭建滑雪板摩擦因数测试装置物理样机,开展测试及对比试验.测试结果表明：该测试装置能够有效测量出滑雪板与雪面间的摩擦因数,验证了该设计的正确性及合理性.     

工作辊横移对带钢边部减薄的影响

边部减薄是带钢重要的断面质量指标,现代轧机中,轧辊的横移装置对边部减薄的控制起到了重要的作用.以六辊单机架冷轧机为研究对象,采用影响函数法建立轧辊的弹性变形解析模型,分析了工作辊横移对轧后带材边部减薄的影响规律,并通过迭代计算,根据板带比例凸度小于1%的收敛条件,确定了生产某一规格的产品最佳工作辊的横移位置.研究结果表明,工作辊横移会大大改善边部减薄,具体的横移量要根据带材材质、带材宽度以及生产轧制过程参数来确定.同时,该迭代方法适用于轧制过程中工作辊横移位置的预设定计算.     

基于能量损耗的滚子轴承摩阻力臂计算

为了解决水工闸门滚子轴承的摩擦问题,首先讨论了该摩擦产生的原因,并将其概括为微观滑动、弹性滞后以及黏着效应;然后根据能量守恒原理推导了滚子轴承的摩阻力臂;最后选用常用的滚子轴承材料进行摩阻力臂计算,结果发现滚子轴承的摩阻力臂与打滑比成正比,而与载荷成反比.前者主要是由于打滑比增加时,滚子的微观滑动耗散的能量增加引起的.后者主要是当滚子轴承所承受的载荷增加时,整个接触面内发生微观滑动的面积降低引起的.     

库伦摩擦对波箔气体轴承特性的影响

为了深入了解库伦摩擦对波箔气体轴承特性的影响,考虑了波箔片与平箔片间摩擦力以及波箔片与轴承座间摩擦力,通过有限元梁单元模型计算波箔轴承单个波拱的位移,采用能量耗散的方法对波箔轴承的刚度和阻尼特性进行了评价,分析了载荷基准值和载荷波动幅值以及摩擦因数对库伦阻尼耗散能量以及箔片刚度特性的影响规律。研究结果表明：随着载荷基准值和载荷波动幅值增大,库伦阻尼耗散能量明显增加,有助于提高轴承运行的稳定性;载荷波动幅值增大,波箔轴承刚度先迅速减小然后逐渐趋于稳定;载荷基准值变化对波箔刚度影响较小,波箔刚度基本不发生变化。载荷由最大值逐渐减小时,波箔拱顶部摩擦力刚开始时仍为滑动摩擦力。进入滞止阶段后,滑动摩擦力逐渐转变为静摩擦力且摩擦力方向逐渐由同向变为反向。箔片轴承设计过程中,应以支撑刚度或阻尼耗散为目标,选择最优的摩擦因数。     

碳纳米管/铅锡新型复合减摩镀层的抗咬合行为

采用复合电沉积技术制备碳纳米管/铅锡合金新型减摩镀层。在干摩擦条件下,采用摩擦磨损试验法,研究镀液中的碳纳米管的质量浓度对复合镀层抗咬合性能的影响和复合镀层摩擦因数的变化,并用扫描电子显微镜观察普通铅锡镀层和复合镀层的咬合后的形貌。实验结果表明:当试验机的转速为500r/min时,在相同的法向载荷下,复合镀层的抗咬合时间比普通铅锡镀层的抗咬合时间明显延长;当镀液中的碳纳米管质量浓度为2g/L时,抗咬合性能显著提高,优于其他复合镀层;当法向载荷为100N时,复合镀层的摩擦因数逐步上升到1.4以上,而普通铅锡合金镀层的摩擦因数在1.4~1.6之间平稳变化;碳纳米管可以显著改善铅锡复合镀层的抗咬合性能。     

不同粗糙度条件下硅橡胶表面织构润滑特性的研究

为了研究表面织构在不同粗糙度条件下的润滑特性,使用球-盘式摩擦实验机,以具有不同粗糙度和表面织构的硅橡胶(PDMS)试样盘为下试样、GCr15轴承钢球为上试样进行摩擦实验,润滑液采用体积分数为60%的甘油-水溶液.实验结果表明,在较低的滑行速度下,表面织构会增大光滑PDMS试样的摩擦因数,但却降低粗糙PDMS试样的摩擦因数.当摩擦副处于混合润滑状态时,试样表面粗糙度有一个最优值范围,在该范围内织构化的试样具有最优的摩擦性能,如在滑行速度为1mm/s、织构面积率为10.4%的情况下,粗糙度为230nm的试样比粗糙度为20、280和360nm的试样具有更低的摩擦因数.     

油膜轴承用弹簧设计研究

1　油膜轴承结构简介油膜轴承是一种流体动力润滑的滑动轴承,大量应用于现代具有板型、板厚自动控制的板、带材轧机及线材轧机的支承辊或工作辊上,承受轧制压力。其工作原理是:当轧辊以一定速度旋转时,润滑油被带入到楔形间隙中,由于润滑油不可压缩,产生一定的动压力。该动压力平衡加在轴承上的径向载荷。当轴承载荷、轧辊转速、轴承间隙、润滑油的粘度这四要素匹配得当时,可实现流体动压润滑;在速度低于某一值时动压效应无法形成,则需静压作为辅助,通常称之为静 动压油膜轴承。油膜轴承主要由径向承载件、轴向承载件、锁紧件及密封件等几部…     

椭圆形截面织构的最优参数设计模型

为建立流体润滑状态下表面织构的最优参数设计模型,采用求解表面织构润滑计算模型的方法研究织构参数和工况参数对摩擦因数的影响规律.研究结果表明:最优织构直径越大,其对应的最优织构深度也越大;深径比参数不能作为织构尺寸参数对摩擦因数影响的唯一表征,即织构直径和深度2个参数应分别进行研究,但当深径比在0.005～0.01之间时,不论织构直径和深度如何,其对应的摩擦因数均较小;最优织构面积比与织构尺寸参数及工况参数无关;载荷越大,速度越小,对应的最优织构深度越小,而最优织构直径越大.在仿真结果的基础上,建立椭圆形截面织构的最优参数设计模型,并对模型进行试验验证和应用分析.     

摩擦与配合间隙对超长大型液压缸承载能力影响规律研究

以水利工程中启闭机油缸为例,对超长大型液压缸最大轴向载荷进行计算分析.研究了两端耳环与支座轴销之间的摩擦、缸筒与活塞杆的配合间隙对轴向承载能力的影响规律,利用有限元软件ANSYS对液压缸进行非线性屈曲分析.样机试验得出最大轴向载荷为580kN,与理论计算值相差约6%,验证了理论模型的合理性.分析结果表明,由强度条件确定的极限载荷小于由稳定性条件确定的临界载荷,液压缸允许的最大轴向载荷由极限载荷衡量.随着配合间隙的减小或摩擦因数的增大,液压缸轴向承载能力增加,如当摩擦因数从0增加到0.3,允许的最大轴向载荷增加约5.5%.     

往复泵十字头轴承疲劳寿命计算

十字头轴承是往复泵中重要的传动零件,轴承寿命影响着往复泵的整体性能。为了计算出轴承的有效寿命,通过建立十字头的平面运动微分方程,求解出轴承载荷计算公式,确定最大载荷的大小及曲柄转角,最后计算出轴承的平均当量动载荷及疲劳寿命。     

The Mechanism of Eliminating Drafting Waves in Spinning

The mechanism of the staple yarn's drafting waves during roller drafting is analyzed in this paper.It's concluded that the dynamic friction coefficient is greater than the static friction coefficient on the friction behavior of fibers, and the difference is largely responsible for the " stick-slip" motion of fibers which causes the drafting waves during drafting. In this paper,it's expected that when a high frequency undulating wave is imposed on the fiber strand in the drafting zone of roller system, the friction among fibers is dominated by the dynamic friction rather than the static friction, and thus the " stick-slip" motion will be eliminated. As a result, the fiber binding effect causing drafting waves can be significantly reduced. This hypothesis is verified by an experiment, and it can be applied in developing new spinning drafting device.     

牙轮钻头滑动轴承仿生鲨鱼皮织构化表面润滑性能

牙轮钻头在超深井和大水平井的使用受到广泛关注,由于地层环境复杂化,为了使牙轮钻头有更高的稳定工作性。通过对合金材料表面织构化处理减摩效果的研究,结合鲨鱼皮减阻润滑的优势,针对牙轮钻头薄弱环节滑动轴承摩擦结合面进行了仿生鲨鱼皮织构化处理,基于所选取仿生织构的形貌参数构建滑动轴承流动润滑理论模型,采用有限差分法求解,获取润滑油的油压分布、承载能力及滑动轴承摩擦力,并探究阶跃冲击载荷下滑动轴承动压油膜的响应情况。结果表明：牙轮钻头滑动轴承流体润滑状态下,深径比大于0.3且面积率大于0.25的仿生表面织构对油膜承载力有增强效果;仿生表面织构在较低油膜压力下对油膜摩擦力影响突出,油膜摩擦力提高了14.12%;偏心率越大仿生表面织构对油膜承载力的提升效果越好,在偏心率为0.8时承载力提高效果达到200.45%;同时仿生织构的对滑动轴承流体润滑的轴向稳定性有提升效果。牙轮钻头滑动轴承仿生织构化处理有效地改善了滑动轴承润滑性能。可见,合适的织构尺寸能进一步提高滑动轴承处于流体润滑的适用工况范围,提高牙轮钻头的使用寿命。     

拉索减震支座的抗震性能分析

随着桥梁减隔震技术和装置的发展,研制了适应性较强的新型拉索减震支座。此支座的原理为滑板支座的摩擦耗能效应和拉索的限位作用的结合,其力学特性由相关的实验结果模拟得出。以一座实际连续梁结构为背景,建立了不同支座布置形式的模型并进行比较,重点讨论了采用此拉索减震支座后的减震效果,分析了拉索减震支座计算模型中两个参数（拉索松弛的自由程和支座上下板之间摩擦系数）的合理选取问题。结果表明采用此支座能有效减小连续梁中固定墩墩底地震内力,墩、梁相对位移也在可控制范围内。适当增加支座的初始自由程或摩擦系数能提高支座的减震效果。     

滚柱轴承离合器的动力特性分析

滚柱轴承离合器是一种高性能离合器，它同时兼有离合器和轴承的功能。离合器的动态特性对整个系统有着和很大的影响。利用接触力学和振动力学理论对滚柱轴承离合器的动力特性进行了分析。给出了滚子沿接触线受力的载荷分布，通过分析表明，滚柱轴承的离合器的扭转刚度是非线性的，说明系统具有丰富的非线性动力学现象。     

牙轮钻头滑动轴承材料磨损性能的正交试验

要保证牙轮钻头在高转速下的使用寿命，关键在于轴承，严重的粘着磨损即胶合，是牙轮钻头滑动轴承主要的失效形式，本文针对一系列可供选择的滑动轴承材料，以正交试验讨论了其相互配磨的摩擦系数与磨损量，为选择和配用滑动轴承材料提供了依据，试验分析知，经ＣＶＯ处理的硬质合金与硬质合金配磨时其摩擦系数较小，配磨副之间的磨损量最小，是理想的硬对硬滑动轴承材料．若为提高抗胶合性，则应选铅基巴氏合金等等．     

浮杯泵织构化配流副表面的承载特性仿真分析

浮杯泵作为柱塞泵的新型研究对象,配流副的摩擦磨损限制其高效发展.通过在滚筒板配流面上布置规则的仿生织构,探究其对摩擦副承载特性的影响.选取六种坑形,建立6凹坑润滑油膜模型,采用Fluent软件进行数值模拟,分析油膜的上表面压力分布、压力形成机理以及工况参数和织构参数对油膜承载力的影响.研究结果表明:油膜上表面的承载力中...     

轧机支承辊油膜轴承动压特性的研究

针对某钢厂发生故障的轧机支撑辊油膜轴承的实际工况和设计工况,进行了轴承动压特性计算,给出了油膜轴承工作特性曲线,为克服故障和排除故障提出了有益的建议.     

轧环过程的等效摩擦系数

从符合轧环特点的变形区参数计算和力分析出发，引入了完全由过程参数表达的等效摩擦系数的概念和计算式，并分析了过程参数对等效摩擦系数的影响．在此基础上，得出了主轧辊轧制力短与芯辊压力之间的定量关系，其结果可用于轧环的力能参数的分析和计算．     

轧制润滑对H型钢翼缘宽展的影响

轧制工艺润滑能有效减少轧制力,降低能耗,但是在H型钢轧制过程中引入工艺润滑造成了翼缘宽展不均、腹板偏心等缺陷。针对H型钢工艺润滑生产中遇到的问题,建立了H型钢万能轧制过程的有限元模型,对轧辊各部位不同摩擦分布情况进行了仿真模拟,深入研究了轧制润滑影响H型钢翼缘宽展的机理。通过分析不同工况条件下轧件变形区内的摩擦力分布、金属流动等因素,解释了翼缘宽展的机理并得到了翼缘宽展的规律。分析结果表明,对H型钢腹板进行轧制工艺润滑能有效减少轧制力、降低能耗;在其它工艺参数一定的情况下,翼缘宽展随翼缘及轧辊间的摩擦系数增大而减小,且基本上呈线性关系;在翼缘的二个表面中对内侧的摩擦系数更为敏感。现场工艺润滑方案设计时应充分考虑宽展对润滑轧辊不同位置时的敏感性差异。     

高速圆柱滚子轴承保持架动力学分析

高速圆柱滚子轴承保持架动态性能及可靠性直接影响着轴承的工作性能,其运动不稳定性易造成轴承早期失效。本文在高速圆柱滚子轴承动力学研究基础上,建立了轴承保持架瞬态动力学方程,利用Newton— Raphson和龙格-库塔算法,对轴承保持架动态性能进行了分析,并开发了相应的分析软件,在此基础上,对保持架设计参数与轴承保持架动态性能关系进行了研究。研究结果表明,引导间隙和兜孔间隙是影响保持架稳定性的重要因素。