应用铁谱分析研究滚动轴承疲劳失效

本研究应用铁谱分析技术对滚动轴承疲劳失效的全过程进行监测,探索了成劳失效过程的磨损规律,铁谱分析表明,在滚动轴承磨合期产生大量大尺寸的条状、块状、球状及切削状磨损颗垃,主要来源于软钢制造的保持器;轴承接近疲劳时,磨损颗粒大量增加,I_G和I_A值突然连续上升,说明疲劳已开始。有的轴承疲劳前出现大量的小球状颗粒,可视为疲劳剥落的先兆。     

气缸套和活塞环早期失效原因分析

本文解剖分析了汽车发动机中气缸套和活塞环早期失效的原因,是气缸套中磷共晶组织网状分布和石墨分布的不均匀,表面有擦伤,犁沟,剥落;活塞环镀铬层有裂纹和块状剥落。剥落碎片使得气缸套和活塞环之间引起磨粒磨损,形成了在滑动条件下的擦伤磨损和磨粒磨损共存状态,使磨损率显著增加。     

奥贝球铁接触疲劳破坏形式的研究

研究了奥贝球铁的接触疲劳破坏形式，应用铁谱技术分析了接触疲劳过程。试 验表明：奥贝球铁接触疲劳破坏形式取决于载荷。在重载条件下（寿命小于 ５× １０６ 次），其破坏形式为片状剥落；在轻载条件下，破坏形式为麻点剥落。疲劳裂纹是在 表面石墨空穴的边角处萌生，并向深处扩展。接触疲劳磨损分三个阶段：磨合阶段， 正常磨损阶段及疲劳磨损阶段。应用铁谱技术可以预测寿命。奥氏体的存在对奥贝球 铁接触疲劳性能有不同的影响。     

异步轧制下高锰钢耐磨性

研究了异步轧制条件下高锰钢的硬度与耐磨擦磨损性能.结果表明经异步轧制后的高锰钢硬度随着变形量的增加而增加.而耐磨性在开始时随着变形量的增加而增加,其主要磨损机制为显微切削和凿坑变形;变形量达到20%时,耐磨性达到最大,磨损机制为显微切削+浅小凿坑+轻微累积变形疲劳剥落磨损机制;变形量继续增大时,耐磨性开始下降,其主要磨损机制为累积变形疲劳剥落.     

西德MNPJ型单面毛圈圆纬机弯纱三角与织针磨损失效分析

本文通过金相组织观察、油品分析及对磨屑的扫描电镜分析,认为造成西德MNPJ型单面毛圈圆纬机弯纱三角与织针早期磨损失效的主要原因是所选用的15号工业白油的润滑性能不能满足该机编织毛圈织物时的润滑要求。主要磨损类型是磨粒磨损和疲劳剥落。研究表明,摩擦偶件的显微组织和性能及工况条件的变化,会导致控制磨损的主导磨损类型发生转化。     

不同轴重下轮轨损伤行为研究

利用MMS-2A摩擦磨损试验机开展轮轨滚动接触模拟试验,探讨研究了轮轨试样在不同轴重下的损伤特性.结果表明:轴重的增加使得轮轨间摩擦系数变大,车轮和钢轨的磨损加剧,其主要磨损机制由轻微剥落向严重剥落发展.随着轴重的增加,轮轨试样断面累积塑性变形厚度以及疲劳裂纹萌生的概率都显著增大.在相同轴重下,钢轨试样累积的塑性变形厚度较大,疲劳裂纹萌生的概率也大.随着轴重的增加,轮轨试样疲劳裂纹扩展速率变大,疲劳损伤明显加重.     

电刷镀Ni-P(Ce)及Ni-Cu-P(Ce)镀层的冲击磨损行为

本文利用冲击磨损实验机，扫描电镜，Ｘ射线衍射仪等仪器观察与分析了Ｎｉ－Ｐ（Ｃｅ）及Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ（Ｃｅ）镀层在冲击磨损过程中的磨损现象。其中Ｎｉ－Ｐ镀层的冲击磨损过程主要表现为镀层的加工硬化、片状剥落与粘着磨损。加入稀土Ｃｅ后，增加了镀层的硬度、改变了其结构，减缓了镀层加工硬化程度，并推迟了粘着磨损的发生。而Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ镀层的冲击磨损除了塑性变形，疲劳片状剥落外，与Ｎｉ－Ｐ（Ｃｅ）镀层不同的是还有点蚀剥落。加入稀土Ｃｅ后，改善了镀层的结构，明显提高了镀层的抗冲击磨损性能，但没有改变镀层的冲击磨损机制。实验表明，Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ（Ｃｅ）镀层抗冲击磨损性能远远高于Ｎｉ－Ｐ（Ｃｅ）镀层。     

Ti6Al4V钛合金在粘着作用影响下微动磨损的微裂特征

采用SRV微动磨损试验机进行Ti6Al4V钛合金与摩擦副GCr15钢的微动磨损试验,通过分析摩擦系数曲线和截面形貌,探讨了Ti6Al4V钛合金在粘着作用影响下微裂纹的成核与扩展,并探讨了微动磨损的主要磨损机理.结果表明:Ti6Al4V钛合金的截面形貌中发现摩擦转化层(tribologically transformed structure,TTS),微裂纹在TTS中形成,裂纹中的疲劳剥落碎片有助于裂纹的开裂,微动磨损机理主要以疲劳脱层为主.     

AlSn20/低碳钢复合轴瓦材料疲劳强度影响因素的研究

采用国际通用的Sapphire-Gemini滑动轴承材料疲劳试验机对复合轴瓦材料进行疲劳磨损试验。结果表明,轴瓦磨损疲劳破坏的方式为合金层产生裂纹或从钢背剥落。影响疲劳强度的主要因素是夹杂、孔穴、疏松等冶金缺陷和显微组织以及合金层与钢背的结合牢度。分析表明,裂纹源为夹杂物富集处和不规则孔穴、带尖角夹杂物处。     

稀土元素对Fe—Cr-2Mo钢夹杂物形态及耐磨性的影响

真空熔炼不含稀土元素和稀土元素质量分数为0.1%的Fe-Cr-2Mo合金钢,对其夹杂物组成和形态进行分析,在MM-200型环/块磨损机上进行环/块型磨损试验,并根据磨损试样表面形貌分析了磨损机理.结果表明,Fe-Cr-2Mo合金钢中添加0.1%的稀土后,组织中Mn的S,O夹杂物转变为稀土的S,O夹杂物,其形态由不规则的长条状转变为细粒状;稀土元素使钢的耐磨性明显提高,其磨损机理主要是犁削和疲劳剥落.     

Preparation and properties of C/C-SiC brake composites fabricated by warm compacted-<Emphasis Type="Italic">in situ</Emphasis> reaction

Carbon fibre reinforced carbon and silicon carbide dual matrix composites (C/C-SiC) were fabricated by the warm compacted-in situ reaction. The microstructure, mechanical properties, tribological properties, and wear mechanism of C/C-SiC composites at different brake speeds were investigated. The results indicate that the composites are composed of 58wt% C, 37wt% SiC, and 5wt% Si. The density and open porosity are 2.0 g·cm⁻³ and 10%, respectively. The C/C-SiC brake composites exhibit good mechanical properties. The flexural strength can reach up to 160 MPa, and the impact strength can reach 2.5 kJ·m⁻². The C/C-SiC brake composites show excellent tribological performances. The friction coefficient is between 0.57 and 0.67 at the brake speeds from 8 to 24 m·s⁻¹. The brake is stable, and the wear rate is less than 2.02×10⁻⁶ cm³·J⁻¹. These results show that the C/C-SiC brake composites are the promising candidates for advanced brake and clutch systems.     

盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。     

基于ADAMS/View的三大件转向架轮缘非对称磨耗分析

为了分析闸瓦工作状态对少量三大件转向架车轮出现不对称轮缘磨耗的影响,基于ADAMS/View建立了基础制动装置的虚拟样机模型,由仿真分析了制动时闸瓦的横移和制动梁的横向受力.结果表明:基础制动装置的结构对制动梁横向受力和横移有一定关系,不利状态下会使某些位置的闸瓦加重轮缘磨耗.     

基于LabVIEW的汽车刹车盘摩擦磨损特性信息采集系统设计

良好的制动性是汽车安全行驶的必要条件,而刹车盘的摩擦磨损性能在整个汽车制动系统中起着举足轻重的作用。为便于获取用于刹车盘摩擦磨损特性表征的压力、摩擦力、转速、温度等参数信息,本文基于虚拟仪器技术LabVIEW设计了刹车盘摩擦磨损特性信息采集系统。该系统的硬件部分主要包括用于获取刹车盘特性参数的传感器,以及传感器输出信号调理模块和用于A/D转换的数据采集卡;在虚拟仪器技术LabVIEW环境下编写了信息采集及处理界面和历史信息查询界面的程序。调试运行结果表明,该信息采集系统可以实现对刹车盘摩擦磨损特性参数的准确采集与实时显示以及对所采集数据的简便查询,能够满足刹车盘摩擦磨损特性信息采集的要求。     

高速开关阀在高频PWM控制下的比例功能

在现代汽车制动系统(如制动防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP))中,为了控制制动压力,一般采用电子控制单元(ECU)控制的二位二通的高速开关电磁阀来实现制动轮缸的压力增压、保压和减压的控制。由于传统高速开关阀只能实现开或关两种状态,为了提高系统的控制精度,对高速开关阀的开关比例功能也要求越来越高。该文在MATLAB的Simulink中建立了高速开关阀的脉冲宽度调制(PWM)控制仿真模型,研究了在2～4 kHz的调制频率下,通过改变PWM控制下的占空比,来实现高速开关阀的比例开关功能。并进一步分析了不同参数对高速开关阀PWM控制的比例开关功能的影响。通过本研究,拓宽了高速开关阀的功能应用范围,达到了精密控制制动压力的效果,对汽车ABS和ESP中的高速开关阀的控制提供了参考,从而使得制动压力的增加过程能够更加平稳有度。     

非光滑表面制动盘摩擦磨损性能有限元分析

基于摩擦试验要求的外形尺寸和非光滑结构的设计尺寸,建立了非光滑表面刹车盘/片模型,通过分析制动过程中接触压力与摩擦热之间的交互作用关系,建立了制动盘/片的热-应力耦合分析模型,并应用Ansys/LS-DYNA对非光滑表面刹车盘/片系统的摩擦磨损性能进行了有限元分析.分析结果表明:当盘孔间距为1mm,盘孔直径为08mm时,非光滑刹车盘/片试样呈现最小的vonMises应力,为耐磨性最佳的非光滑形态.通过摩擦磨损试验得到与模拟相应试样的磨损量及动摩擦系数,比较后发现二者均体现出与模拟结果中vonMises应力相一致的变化规律,验证了模拟分析结果的可信性.     

含硼蠕铁闸瓦材质的组织与性能

通过模拟试验与实际装车运行试验，本文研究了硼量对蠕墨铸铁性能的影响以及合硼蠕墨铸铁闸瓦的耐磨性能．结果表明：在实验室模拟试验条件下，随着含硼量的增加，蠕墨铸铁与钢摩擦副的摩擦系数增加，耐磨性能提高；含硼蠕墨铸铁闸瓦的铸造工艺性能优于含磷蠕墨铸铁闸瓦，实际装车运行结果表明，含硼蠕墨铸铁闸瓦的耐磨性能良好。     

300 km/h电动车组制动系统设计方案探讨

根据高速电动车组制动的特点及动力制动和摩擦制动的复合原则,对300km/n电动车组制动系统设计方案进行探讨,提出一种先进的制动系统设计方案,充分发挥动力制动无磨损的优势,微机控制的制动控制系统操作方便、灵活、可靠。对基础制动参数的计算结果表明该方案符合设计要求。关键词：电动车组;制动系统;动力制动;摩擦制动     

制动盘表面微结构仿生构建与应力场分析

制动盘摩擦磨损不均匀易引起制动失效,导致重大交通事故的发生。基于蝗虫体表因具有非光滑表面结构而表现出的良好耐磨特性,应用SolidWorks三维制图软件建立了不同制动盘表面微结构仿生模型。运用ANSYS Workbench仿真软件,对不同表面微结构制动盘在不同初始速度下摩擦制动过程中的制动时间及应力分布情况进行了分析。得到了仿生制动盘表面结构的变化对制动性能和耐磨性能的影响情况,表明直沟槽表面制动盘的制动性能和耐磨性能相对较好。该研究结果对寻求一种制动性能和耐磨性能良好的仿生制动盘表面优化设计方法提供了理论基础。     

钢的制动磨损机理

在ＭＭ－１０００磨损试验机上,对３５ＣｒＭｏ钢与石棉和半金属摩擦材料组成的摩擦副进行了制动磨损试验,重点研究了钢的制动磨损机理．研究结果表明,钢的制动磨损形式主要是磨粒磨损、氧化磨损和粘着;因摩擦热的影响,制动后钢的摩擦表面出现热震开裂,表层组织过热甚至过烧,表面的粘着物由表向里扩散;钢在制动过程中还出现特有的浅层剥落,它是一个塑性变形积累、裂纹形成和扩展的过程．