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混合动力汽车湿式离合器摩擦副温度场及其影响因素研究

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重庆大学学报 2024年第1期47卷 93-103页

作者：蔡杨王正武王欢胡明辉长沙理工大学交通运输工程学院长沙410114 重庆理工大学车辆工程学院重庆400054 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

热失效是混合动力汽车湿式离合器发生故障的主要原因之一。摩擦副滑摩过程中具有高度非线性,同时摩擦副温度场受到多个参数影响。为深入研究混合动力汽车离合器摩擦副温度场分布情况,通过搭建混合动力汽车离合器热结构耦合分析模型,对... 详细信息

热失效是混合动力汽车湿式离合器发生故障的主要原因之一。摩擦副滑摩过程中具有高度非线性,同时摩擦副温度场受到多个参数影响。为深入研究混合动力汽车离合器摩擦副温度场分布情况,通过搭建混合动力汽车离合器热结构耦合分析模型,对滑摩过程进行仿真计算。在此基础上,深入研究初始转速、接合油压、对偶钢片厚度和摩擦衬片材料等因素对摩擦副温度场的影响。

关键词：湿式离合器摩擦副温度场影响因素

基于摩擦热效应刷式密封摩擦副匹配性实验研究

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中国机械工程 2024年

作者：杨艺潇孙丹兰可心赵欢冯毓钟张杰一沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省航空宇航推进系统先进测试技术重点实验室中国航空发动机集团有限公司航空发动机动力传输航空科技重点实验室中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所中国航发贵州黎阳航空动力有限公司

刷式密封刷丝与转子涂层相互作用产生的摩擦热效应直接影响其封严性能和使用寿命。本文分析了刷式密封摩擦副之间的摩擦热效应理论，设计搭建了刷式密封摩擦副摩擦热效应实验装置，设计加工了六种不同结构参数与刷丝材料的刷式密封实验... 详细信息

刷式密封刷丝与转子涂层相互作用产生的摩擦热效应直接影响其封严性能和使用寿命。本文分析了刷式密封摩擦副之间的摩擦热效应理论，设计搭建了刷式密封摩擦副摩擦热效应实验装置，设计加工了六种不同结构参数与刷丝材料的刷式密封实验件和四种不同涂层材料摩擦转盘，实验研究了工况参数、结构参数以及不同摩擦副材料对刷式密封摩擦热效应的影响，通过对比分析刷式密封最高温度以及磨损前后摩擦副的磨损形貌及磨损量，获取了刷丝与转子涂层材料匹配性关系。研究结果表明：刷式密封最高温度会随着摩擦时长的增加先迅速升高后趋于稳定，随着干涉量的增加而升高，干涉量由0.3mm增加至0.4mm，刷丝平均最高温升达39.96℃；最高温度随着刷丝束厚度的增加而增大，随着后挡板保护高度的增大而减小。当刷丝材料为钴基高温合金GH605时，最佳转子涂层材料为WC；当刷丝材料为镍基高温合金GH4169时，最佳转子涂层材料为ZrO2，此两种匹配材料能够在相同工况下产生较低的摩擦热量，且耐磨性能高于其他匹配材料。

关键词：刷式密封摩擦热效应摩擦副匹配性干涉量

基于硬质WC涂层的不同摩擦副间的摩擦磨损特性及损伤机制研究

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表面技术 2024年第7期53卷 76-84,115页

作者：王晓霞陈杰郝恩康刘光崔烺贾利魏连坤郝建洁曹立军安宇龙中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000

目的探究硬质WC-12Co涂层与摩擦副间的力学性能、摩擦磨损特性的对应关系。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术制备WC-12Co硬质涂层,利用SEM、XRD、EDS等分析涂层的微观形貌、物相组成和元素分布规律等,研究该涂层与不同对偶配副的摩擦... 详细信息

目的探究硬质WC-12Co涂层与摩擦副间的力学性能、摩擦磨损特性的对应关系。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术制备WC-12Co硬质涂层,利用SEM、XRD、EDS等分析涂层的微观形貌、物相组成和元素分布规律等,研究该涂层与不同对偶配副的摩擦学性能及摩擦磨损机理等。结果采用HVOF技术制备的WC-12Co涂层中各元素及物相分布均匀,涂层的显微硬度约为1103.8HV0.3,纳米硬度约为20.47GPa。涂层和不同对偶配副的干摩擦因数均在0.80以上,磨损率在10^(-6)mm^(3/)(N·m)量级,其中与Al_(2)O_(3)对偶球配副时摩擦因数(约0.81)最低,与WC-6Co对偶球配副时摩擦因数(约0.85)最大,在与Al_(2)O_(3)配副时磨损率最大,约为11.09×10^(-6)mm^(3)/(N·m),与GCr15配副时磨损率最小,约为1.60×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。结论硬质WC-12Co涂层致密均匀,其力学性能优异,与不同材质对偶球配副时其磨损机制有所不同,导致摩擦副间的摩擦因数和磨损率略有差异,但其耐磨性均良好,可以根据实际应用工况特点选择不同的摩擦副,以保证硬质碳化钨涂层的安全稳定长效服役。

关键词： WC-12Co涂层超音速火焰喷涂摩擦副力学性能摩擦学性能

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MoS2涂层增强关节轴承摩擦副自润滑性能适应性研究

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MoS2涂层增强关节轴承摩擦副自润滑性能适应性研究

作者：宗法涛中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

航空关节轴承因其具有结构紧凑、可靠免维护、抗腐蚀及自润滑等特性被广泛的应用在民航客机、旋翼机等航空器的传动系统中。诸多文献报道,体现关节轴承摩擦学性能的部分是其自润滑衬垫材料PTFE/Kevlar纤维编织复合材料,然而从实际的关... 详细信息

航空关节轴承因其具有结构紧凑、可靠免维护、抗腐蚀及自润滑等特性被广泛的应用在民航客机、旋翼机等航空器的传动系统中。诸多文献报道,体现关节轴承摩擦学性能的部分是其自润滑衬垫材料PTFE/Kevlar纤维编织复合材料,然而从实际的关节轴承服役失效的现场案例来看,衬垫材料在后期自润滑性能的下降仍是导致关节轴承失效的主要原因。MoS作为一种性能优异的固体自润滑材料,因其独特的层状结构,加之本身就具有低粘着能力和低抗剪切强度的特点,常以MoS涂层的形式粘附在结构件表面以降低接触面的摩擦磨损。因此本文选取航空关节轴承的摩擦副作为研究对象,在对摩副表面引入MoS涂层,对引入MoS涂层前后摩擦副进行了摩擦磨损试验,分析了常温环境下、宽温域环境下两种摩擦副界面的损伤行为和损伤机理,探究引入MoS涂层后的摩擦副在常温、宽温域环境下的适应性,研究结果表明:（1）常温环境下,随着循环次数的增加,引入MoS涂层后的摩擦副界面的润滑条件的保持要优于未MoS涂层的摩擦副,主要表现在引入MoS涂层后的摩擦副接触面的平整性和PTFE/Kevlar织物表面的转移膜得到了较好的保持。（2）随着试验的进行,常温条件下,未引入MoS涂层的摩擦副接触面损伤机理发生了从磨粒磨损到黏着磨损再到磨粒磨损与黏着磨损的混合磨损机制的转变;而引入MoS涂层后的摩擦副接触面的磨损机制则是从磨粒磨损到黏着磨损的转变。（3）宽温域试验条件下,随着温度和循环次数的升高,引入MoS涂层后的摩擦副比未引入MoS涂层后的摩擦副仍能表现出较好的自润滑能力,这种自润滑能力的保持在温度愈高的条件下愈明显,表现为高温试验条件下引入MoS涂层后的摩擦副接触面的界面光洁度和PTFE转移膜的面积高于未引入MoS涂层的摩擦副。（4）宽温域条件下的试验结果指出,引入MoS涂层后的摩擦副经历了从磨粒磨损到黏着磨损的转变,而未引入MoS涂层的摩擦副接触面则经历了塑性变形到粘着磨损再到磨粒磨损与严重粘着磨损并存的变化。综合对比来看,引入MoS涂层后,摩擦副的接触面的润滑状态得到了极大的提高,摩擦副的自润滑能力得到了较好的保持。

关键词： MoS2涂层关节轴承摩擦副 PTFE/Kevlar织物

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无油涡旋空气压缩机端面摩擦副材料研究

压缩机技术 2024年第2期 37-40页

作者：丁晓龙李建何鸿斌李聪敏合肥波林新材料股份有限公司安徽合肥230000

主要介绍了无油涡旋空气压缩机端面摩擦副不同表面处理方式对摩擦磨损的影响,选取一种较好地摩擦副配偶形式,为动涡盘、静涡盘、支撑架3个零件所组成的两组摩擦副提供一种优异的解决方案,同时解决2对摩擦副的摩擦磨损问题。

关键词：摩擦副自润滑材料表面喷涂阳极氧化摩擦磨损

基于Abaqus的汽车制动摩擦副材料特性对界面接触影响分析

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兰州工业学院学报 2024年第3期31卷 80-84页

作者：孙应秋晏成林承雄王晓翠滁州职业技术学院电气工程学院安徽滁州239000 温州大学机电工程学院浙江温州325035 广东省科学院生物与医学工程研究所广东广州510500

借助Abaqus有限元仿真软件进行了关于摩擦副材料特性对表面接触状态影响的分析。通过构建基于温度变化的灰铸铁制动盘与半金属摩擦片的接触模型,对摩擦界面的热力耦合进行了分析。结果表明:制动盘与摩擦片的高温分布呈现相似性,均为内... 详细信息

借助Abaqus有限元仿真软件进行了关于摩擦副材料特性对表面接触状态影响的分析。通过构建基于温度变化的灰铸铁制动盘与半金属摩擦片的接触模型,对摩擦界面的热力耦合进行了分析。结果表明:制动盘与摩擦片的高温分布呈现相似性,均为内侧温度整体高于外侧温度,制动盘的温度先上升后下降,摩擦片达到最高值后保持平台分布,制动盘的外侧均呈现最高的位移分布与应力分布。实验结果为未来汽车制动系统的材料设计提供理论依据。

关键词： Abaqus 制动系统摩擦副材料特性

载荷、摩擦副及介质环境对多层Ti掺杂类石墨薄膜的摩擦学行为影响

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中国表面工程 2022年第1期35卷 191-200页

作者：史相如史耘嘉张欣周泽华王泽华陈坚河海大学力学与材料学院南京211100 南通河海大学海洋与近海工程研究院南通226019 东南大学材料科学与工程学院南京211100

针对非晶碳基薄膜高内应力和低膜基结合强度的问题,采用闭合场非平衡磁控溅射系统在316L不锈钢基体上制备多层结构掺杂类石墨薄膜(GLC),探究载荷、摩擦副和介质环境对薄膜摩擦学行为的影响。结果表明,制备得到的多层结构GLC薄膜结构致... 详细信息

针对非晶碳基薄膜高内应力和低膜基结合强度的问题,采用闭合场非平衡磁控溅射系统在316L不锈钢基体上制备多层结构掺杂类石墨薄膜(GLC),探究载荷、摩擦副和介质环境对薄膜摩擦学行为的影响。结果表明,制备得到的多层结构GLC薄膜结构致密均匀,膜基之间没有明显缺陷,且力学性能良好。薄膜在干摩擦条件下的摩擦因数曲线呈明显的三阶段特征,分别对应于轻微的磨粒磨损、薄膜的剥离以及对磨球上碳质转移膜的形成。薄膜的平均摩擦因数随载荷的增加而显著提高,磨损率呈先减小后增大的趋势。相对于ZrO_(2)陶瓷球,Si_(3)N_(4)陶瓷球因其较高的黏着倾向和较大的赫兹接触半径导致其较高的摩擦因数和磨损率。GCr15金属球因其较低的硬度,导致碳质转移膜随金属磨削的剥离而脱落,造成相对较高的摩擦因数和磨损率。相对于室温空气环境下,GLC薄膜在NaCl溶液中由于受到水溶液的冲洗和腐蚀介质Cl^(-)的侵蚀,导致薄膜从基体的快速剥离,造成更高的摩擦因数和磨损率。研究成果可为提高非晶碳基薄膜在不同工作环境下的服役寿命和使用效率提供理论指导。

关键词：类石墨薄膜载荷摩擦副介质环境磨损机理

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轮-阜机构的动力学模拟

应用力学学报 2024年第3期41卷 659-665页

作者：袁迪袁卫锋西南科技大学制造科学与工程学院绵阳621010

受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一... 详细信息

受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一种迭代算法对之求解,计算摆轮和凸台相互碰撞所产生的滑动阻力。数值仿真结果表明,合理设置轮-阜机构的几何参数,可以减少接触面相互滑动中的能量损耗,从而大幅提高法向载荷和等效切向阻力之间的比值。在理论分析的基础上,制造了相应的实物模型进行实验验证,结果显示该机构可以实现平稳的滑动,且切向驱动力可低于法向载荷的百分之一,从而验证了该机构的可行性。

关键词：刚体碰撞动力学仿真轮-阜结构 Runge-Kutta方法摩擦副

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摩擦副表面沟槽型织构润滑性能的数值仿真

液压与气动 2022年第10期46卷 157-163页

作者：李少军吴振鹏董博闻吴小艳宋海龙湖北理工学院机电工程学院湖北黄石435003 湖北理工学院智能输送技术与装备湖北省重点实验室(筹) 湖北黄石435003

从目前的研究来看,织构的深度和载荷对油膜的润滑性能具有显著的影响,然而,在载荷变化的情况下,润滑膜的最小膜厚和黏性阻力是一个动态变化的过程。因此不同载荷下,最佳织构深度的选取还需系统地进行分析。通过建立沟槽型织构流体润滑模... 详细信息

从目前的研究来看,织构的深度和载荷对油膜的润滑性能具有显著的影响,然而,在载荷变化的情况下,润滑膜的最小膜厚和黏性阻力是一个动态变化的过程。因此不同载荷下,最佳织构深度的选取还需系统地进行分析。通过建立沟槽型织构流体润滑模型,分析了织构的深度以及承载力对摩擦副的油膜厚度、压力、剪切力、以及摩擦因数的影响。结果表明:在承载力一定时,油膜厚度随织构深度的增加呈先增大后减小的趋势。在89 N载荷下时,存在最佳油膜厚度6.4184μm,此时织构深度为2.97μm,摩擦因数为0.0162。

关键词：摩擦副织构润滑性能数值仿真