微量润滑的摩擦学性能及有限元分析

发布时间：2017-03-29 13:19

  本文关键词：微量润滑的摩擦学性能及有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球机械化程度日益提高,制造企业对润滑油的需求有增无减。迫于节能、环保、降低成本、设备回收、设备维护以及人身健康的压力,在保证生产质量的同时降低润滑油的用量成为研究人员所面临的当务之急。微量润滑技术中润滑油的用量约为0.03-0.2L/h,微量润滑可以视为润滑油用量低于0.2L的润滑。本文调查了几种润滑油的摩擦磨损性能,并对其中两种润滑油的摩擦磨损进行了有限元模拟分析,结论如下： (1)选用纯液体石蜡、聚α烯烃及全氟聚醚作为润滑油,分别对润滑油用量、时间、载荷及频率进行对比试验,结果发现：纯液体石蜡润滑时,用量在0.2ul时,减摩性最小为0.17；用纯聚α烯烃润滑时,用量在0.2ul时,摩擦系数最小且最平稳,为0.1；用全氟聚醚润滑时,用量在0.1ul时,减摩性最优,摩擦系数最小约0.05。同时发现,变载荷时,不同用量润滑油时,对摩擦系数影响不大。 (2)当用聚α烯烃为基础油,二烷基二硫代磷酸锌、烷氧基磷酸铵盐和二烷基二硫代氨基甲酸钼分别作为添加剂时,发现：用含二烷基二硫代磷酸锌的润滑油润滑时,用量在1ul时,减摩性最优,摩擦系数仅为0.1,同时抗磨性最好,磨损体积最小0.7E+7um3；用含烷氧基磷酸铵盐的润滑油润滑时,用量在1ul时摩擦系数最小,约为0.12,而用量在10ul和100ul时,抗磨性能最好,磨损体积最小为0.9E+7um3；用含二烷基二硫代氨基甲酸钼的润滑油润滑时,摩擦系数在0.1～0.15之间大幅波动,而用量在100ul时,抗磨性能最好,磨损体积最小10E+7um3。 (3)用扫描电子显微镜(SEM)观察发现,用含烷氧基磷酸铵盐的润滑油润滑时磨斑最小且表面光滑；通过能量色散X射线光谱仪(EDX)分析磨斑表面发现：随着润滑油用量的增加,磨斑表面S、P、N等元素的含量升高,摩擦副的抗磨和减摩性能提高。 (4)基于Archard线性磨损定律,利用有限元软件对磨损过程进行模拟。对比含二烷基二硫代磷酸锌和含二烷基二硫代氨基甲酸钼的润滑油润滑时,两小时的实际磨损体积曲线和模拟磨损体积曲线数据吻合,说明有限元结果模拟正确。
【关键词】：微量润滑 摩擦学 添加剂 有限元
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 微量润滑油10-14
• 1.1.1 背景意义10-12
• 1.1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2 磨损仿真有限元分析14-17
• 1.2.1 背景意义14-15
• 1.2.2 国内外研究现状15-17
• 1.3 选题依据和研究思路17-18
• 第2章 几种基础油微量润滑时的摩擦性能研究18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 试验部分18-22
• 2.2.1 主要试剂18-20
• 2.2.2 摩擦磨损试验20-22
• 2.3 结果与讨论22-26
• 2.3.1 摩擦学性能22-25
• 2.3.2 结论25-26
• 第3章 几种添加剂微量润滑时的摩擦性能研究26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 试验部分26-28
• 3.2.1 主要试剂26-27
• 3.2.2 摩擦磨损试验27-28
• 3.3 结果与讨论28-38
• 3.3.1 摩擦学性能28-32
• 3.3.2 表面分析32-37
• 3.3.3 结论37-38
• 第4章 有限元分析理论基础38-46
• 4.1 引言38
• 4.2 有限元法简介38-39
• 4.3 ANSYS对球盘磨损模型的实现39-41
• 4.3.1 有限元接触分析39-40
• 4.3.2 ANSYS球盘磨损分析步骤40-41
• 4.4 球盘滑动磨损仿真模型的建立41-46
• 第5章 基于微量润滑的有限元分析实例46-51
• 5.1 引言46
• 5.2 磨损过程中的应力分布46-48
• 5.3 磨损体积仿真48-50
• 5.4 结论50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果57-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 袁松梅;刘晓旭;严鲁涛;刘强;;高强钢铣削中微量润滑技术效果的试验分析[J];北京航空航天大学学报;2009年02期

2 项忠霞;董刚;林彬;沈兆光;;Si_3N_4陶瓷-冷激铸铁在微量润滑条件下的摩擦学特性[J];材料工程;2006年04期

3 徐久军,王鹏,刘宗利,潘新祥,严立;缸套活塞环摩擦副的模拟磨损试验研究[J];大连海事大学学报;1999年01期

4 徐久军,严立;船舶柴油机汽缸套磨损寿命智能化仿真的研究[J];大连海事大学学报;1999年03期

5 江亲瑜,李曼林,董美云;线接触零件磨损过程的数值仿真及试验研究[J];大连铁道学院学报;1998年03期

6 江亲瑜,董美云,葛宰林,李曼林;数值仿真技术及其在磨损研究中的应用[J];大连铁道学院学报;1997年02期

7 吕召会;有限元法在工程设计中的应用[J];电子机械工程;2005年04期

8 苏宇;何宁;李亮;;低温最小量润滑供给装置及其性能测试[J];工具技术;2010年10期

9 徐久军,严立;船舶柴油机缸套-活塞环磨损试验智能化仿真系统[J];交通与计算机;1997年01期

10 林纲，谢敬佩，杨茹萍，罗全顺，宋延沛;疲劳磨损和压碎磨损的应力计算[J];洛阳工学院学报;1994年03期

  本文关键词：微量润滑的摩擦学性能及有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：274600