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基于EWT-KLD的机械密封金刚石涂层磨损声发射降噪
1
作者 林志斌 高宏力 +1 位作者 吴昱东 谭咏文 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期177-184,共8页
为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发... 为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发射信号和背景噪声发射信号用相同的滤波器组划分频带;计算相应频带2种信号的相对熵,用累计和算法在升序排列的相对熵中找到首个大于3σ的值作为阈值,保留相对熵值大于阈值的频带重构信号,完成降噪.研究结果表明:本文所提的EWT-KLD方法可以有效抑制不同工况、不同磨损状态的声发射信号的噪声,有效改善了磨损声发射信号的信噪比,尤其是微弱磨损信号的信噪比,提高了密封端面磨损声发射检测的精度和灵敏度;通过与传统降噪方法的对比发现,本文方法能够对不同工况下的密封磨损声发射信号降噪表现出更强的适应性和稳定性,对于及时检测早期密封磨损和准确监测磨损累积变化过程具有重要意义. 展开更多
关键词 机械密封 声发射降噪 经验小波分解 金刚石涂层
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凹坑织构位置对81107轴承摩擦磨损性能的影响
2
作者 金志浩 赵琛 +1 位作者 龙日升 张义民 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期108-112,共5页
通过在机械零件表面进行织构化来改善其摩擦磨损性能的方法已经得到广泛的认可,但其在滚动轴承的应用与研究较少。考虑到滚子与滚道接触区域的内外侧应力较大而中间位置应力相对较小,在81107轴承的轴圈上分别设计并制备了1/4内侧、1/4... 通过在机械零件表面进行织构化来改善其摩擦磨损性能的方法已经得到广泛的认可,但其在滚动轴承的应用与研究较少。考虑到滚子与滚道接触区域的内外侧应力较大而中间位置应力相对较小,在81107轴承的轴圈上分别设计并制备了1/4内侧、1/4外侧、1/2内侧、1/2外侧、3/4内侧、3/4外侧、双侧以及全织构等8种不同位置分布的凹坑织构化试样,并利用MMW-1A型万能摩擦磨损试验机、三维非接触式形貌仪和电子天平等设备进行了试验和表征。结果表明:外侧分布织构试样的摩擦磨损性能比内侧的好;1/4外侧分布试样的摩擦磨损性能最好。与光滑轴承相比,磨损量降低了16%,平均摩擦系数降低了47%。这将为滚动轴承的滚道设计和优化提供重要参考。 展开更多
关键词 推力圆柱滚子轴承 位置分布 贫油 凹坑表面织构
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凹坑织构化81107轴承变载摩擦磨损性能研究
3
作者 金志浩 韩辉 +1 位作者 龙日升 张义民 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期305-309,共5页
为了探究变载条件下凹坑织构化轴承的摩擦磨损性能,以81107TN推力圆柱滚子轴承为研究对象,通过在轴圈表面制备不同直径和不同深度的凹坑型织构,利用MMW-1A型万能摩擦磨损试验机,在阶梯渐进增长式载荷和贫油条件下进行试验。通过分析和... 为了探究变载条件下凹坑织构化轴承的摩擦磨损性能,以81107TN推力圆柱滚子轴承为研究对象,通过在轴圈表面制备不同直径和不同深度的凹坑型织构,利用MMW-1A型万能摩擦磨损试验机,在阶梯渐进增长式载荷和贫油条件下进行试验。通过分析和对比试验后的摩擦系数、磨损量以及表面形貌,发现:直径250μm、深度20μm的凹坑织构化轴承表现出良好的摩擦磨损性能,其平均摩擦系数上升时间点比光滑无织构轴承滞后6000s,磨损量相比光滑无织构轴承降低7%;这里的条件下,变载荷条件下轴承的平均摩擦系数比恒定载荷低,最大差值为0.031,且后期变载荷轴承平均摩擦系数更稳定,变载荷轴承磨损量相比恒定载荷轴承也减少了7.3%。 展开更多
关键词 凹坑织构 滚动轴承 摩擦磨损 贫油润滑
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微造型形状对滑动轴承摩擦特性的影响
4
作者 权秀敏 陆玉兵 +2 位作者 马辉 徐巧玲 丁林 《湖北理工学院学报》 2024年第2期6-10,33,共6页
利用激光微造型技术在滑动轴承轴颈表面加工出三角形、圆形和正方形微造型,分析不同形状微造型化滑动轴承的摩擦特性,并表征表面形貌,研究表征参数和摩擦特性的关系。结果表明:与未造型的滑动轴承相比,随着载荷增加,微造型后滑动轴承的... 利用激光微造型技术在滑动轴承轴颈表面加工出三角形、圆形和正方形微造型,分析不同形状微造型化滑动轴承的摩擦特性,并表征表面形貌,研究表征参数和摩擦特性的关系。结果表明:与未造型的滑动轴承相比,随着载荷增加,微造型后滑动轴承的摩擦系数逐渐减小,三角形微造型的滑动轴承摩擦系数最小,其次是圆形,最后是正方形。当表面偏态增加,摩擦系数升高,而表面峰态增加时,摩擦系数变化正好相反;当表面谷处和中心处平均空体体积增加时,摩擦系数先降低后升高,表面谷处及中心处平均空体体积分别为6.148×10^(-4)mm^(3)和5.418×10^(-3)mm^(3)时,摩擦系数最低;当表面峰和谷平均体积增加时,摩擦系数降低。在载荷3200 N及600 r/min时,微造型后滑动轴承的摩擦系数随着连通性系数的增加而降低。 展开更多
关键词 微造型形貌 滑动轴承 摩擦特性 表面表征参数 连通性系数
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表面圆形凹坑微织构对DC53模具钢的摩擦学性能影响
5
作者 杨程 彭迎娇 +2 位作者 刘思琪 陈林 谢晓东 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-217,共10页
为了探究微织构对DC53冷作模具钢表面摩擦学性能的影响,基于有限元法研究了模具钢表面圆形凹坑微织构的最优深度,采用飞秒激光加工了不同面密度的圆形凹坑微织构模具钢试样,并通过开展摩擦磨损实验研究了不同润滑状态下面密度对模具钢... 为了探究微织构对DC53冷作模具钢表面摩擦学性能的影响,基于有限元法研究了模具钢表面圆形凹坑微织构的最优深度,采用飞秒激光加工了不同面密度的圆形凹坑微织构模具钢试样,并通过开展摩擦磨损实验研究了不同润滑状态下面密度对模具钢摩擦学性能的影响规律。结果表明,DC53冷作模具钢表面的圆形凹坑微织构在直径为Φ140μm,织构深度为50μm时表现出最大油膜承载力与最小摩擦因数;随着圆形凹坑微织构面密度的增加,充分润滑时模具钢表面的摩擦因数先减小后增大,面密度为20%时平均摩擦因数最小,相较于无织构模具钢降低了51.35%;少油润滑与干摩擦时,模具钢表面摩擦因数随着面密度的增加逐渐降低;面密度为30%时,模具钢表面平均摩擦因数最小,较无织构模具钢分别降低了35.84%与15.02%。微织构的存在提升了模具钢表面不同润滑状态下的减摩性能;充分润滑时效果最好,干摩擦时也明显改善了模具钢表面的黏着磨损。 展开更多
关键词 表面微织构 冷作模具钢 润滑状态 数值模拟 摩擦磨损
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DLC基纳米多层膜摩擦学性能的研究进展与展望
6
作者 汤鑫 王静静 +3 位作者 李伟 胡月 鲁志斌 张广安 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期52-62,共11页
类金刚石(DLC)薄膜是一种良好的固体润滑剂,能够有效延长机械零件、工具的使用寿命。DLC基纳米多层薄膜的设计是耐磨薄膜领域的一项研究热点,薄膜中不同组分层具备不同的物理化学性能组合,能从多个角度(如高温、硬度、润滑)进行设计来... 类金刚石(DLC)薄膜是一种良好的固体润滑剂,能够有效延长机械零件、工具的使用寿命。DLC基纳米多层薄膜的设计是耐磨薄膜领域的一项研究热点,薄膜中不同组分层具备不同的物理化学性能组合,能从多个角度(如高温、硬度、润滑)进行设计来提升薄膜力学性能、摩擦学性能以及耐腐蚀性能等。综述了DLC多层薄膜的设计目的与研究进展,以金属/DLC基纳米多层膜、金属氮化物/DLC基纳米多层膜、金属硫化物/DLC基纳米多层膜以及其他DLC基纳米多层膜为主,对早期研究成果及现在的研究方向进行了概述。介绍了以上几种DLC基纳米多层膜的现有设计思路(形成纳米晶/非晶复合结构、软/硬交替沉积,诱导转移膜形成,实现非公度接触)。随后对摩擦机理进行了分析总结:1)层与层间形成特殊过渡层,提高了结合力;2)软/硬的多层交替设计,可以抵抗应力松弛和裂纹偏转;3)高接触应力和催化作用下诱导DLC中的sp3向sp2转化,形成高度有序的转移膜,从而实现非公度接触。最后对DLC基纳米多层膜的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 DLC基纳米多层膜 力学性能 摩擦学性能 摩擦机理 结构
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酶法改性环氧大豆油的流变学与摩擦学性能研究
7
作者 向檬 潘树鑫 +3 位作者 王玥 姜鹏 张大斌 曹阳 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期95-99,共5页
为扩大大豆油的应用范围,采用脂肪酶Novozym435催化大豆油环氧化改性合成环氧大豆油,对环氧大豆油进行了红外光谱和核磁共振氢谱表征,并考察其流变学和摩擦学性能。结果表明:成功合成了环氧大豆油;相较于大豆油,环氧大豆油的黏度指数增... 为扩大大豆油的应用范围,采用脂肪酶Novozym435催化大豆油环氧化改性合成环氧大豆油,对环氧大豆油进行了红外光谱和核磁共振氢谱表征,并考察其流变学和摩擦学性能。结果表明:成功合成了环氧大豆油;相较于大豆油,环氧大豆油的黏度指数增大,黏温性能更优异;相较于矿物润滑油和大豆油,环氧大豆油的平均摩擦系数及磨损体积减少率分别为21.6%、17.0%和71.2%、64.9%,减摩抗磨性能显著提升。环氧大豆油可在摩擦表面形成致密、厚实的物理化学吸附膜,从而有效减摩抗磨,提高润滑性。 展开更多
关键词 大豆油 脂肪酶Novozym435 环氧化 流变学性能 摩擦学性能
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考虑滚道缺陷的圆柱滚子轴承保持架振动特性
8
作者 张文博 杨海生 +2 位作者 崔永存 邓四二 尉询楷 《轴承》 北大核心 2024年第3期28-35,共8页
基于滚动轴承多体动力学理论,以滚子经过滚道缺陷区域时产生的附加位移表征故障,建立轴承滚道缺陷动力学模型。考虑滚子进出缺陷区域时与滚道间接触载荷的变化,建立圆柱滚子轴承动力学微分方程组并求解,研究滚道缺陷时保持架振动响应规... 基于滚动轴承多体动力学理论,以滚子经过滚道缺陷区域时产生的附加位移表征故障,建立轴承滚道缺陷动力学模型。考虑滚子进出缺陷区域时与滚道间接触载荷的变化,建立圆柱滚子轴承动力学微分方程组并求解,研究滚道缺陷时保持架振动响应规律。结果表明:与正常轴承相比,滚道缺陷会导致保持架与滚子间碰撞力增大且接触频率增加,同时保持架打滑率增大;随缺陷宽度增大,内滚道缺陷时保持架振动加速度级逐渐增加,外滚道缺陷时保持架振动加速度级先减小后增加,缺陷宽度大于1 mm后,内滚道缺陷时保持架的振动加速度级明显更大。 展开更多
关键词 滚动轴承 圆柱滚子轴承 缺陷 动力学模型 振动 保持架
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CR 200J用树脂基摩擦材料的正交试验及多指标加权优选
9
作者 孙辉 王秀飞 +2 位作者 陈少华 尹彩流 蒙洁丽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期175-182,共8页
为制备CR 200J用高耐磨树脂基摩擦材料,采用正交试验法设计不同含量的减摩组分(鳞片石墨、石油焦)与增摩组分(NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉)的树脂基摩擦材料配方。通过热压成型法制备出样品,在制动压力0.8 MPa和转速3300、4200、5400... 为制备CR 200J用高耐磨树脂基摩擦材料,采用正交试验法设计不同含量的减摩组分(鳞片石墨、石油焦)与增摩组分(NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉)的树脂基摩擦材料配方。通过热压成型法制备出样品,在制动压力0.8 MPa和转速3300、4200、5400 r/min下测试试样的平均摩擦因数,并计算试样的体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损。对试样的平均摩擦因数、体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损进行极差分析及均一化处理,使用多指标权重优选了综合性能优异的配方。结果表明:鳞片石墨在高转速下对材料的平均摩擦因数起稳定作用及降低材料的热衰退性能,而石油焦在低速制动过程中可稳定材料的平均摩擦因数;NFJ高温黏结剂对材料的各项性能影响不显著,而腰果壳油摩擦粉在高转速下表现出优异的黏弹性,有利于提高材料的平均摩擦因数,降低材料的体积磨损率及对偶质量磨损。使用多指标权重优选得到较好的配方,其中鳞片石墨、石油焦、NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉的质量分数分别为1%、4%、3%、6%。 展开更多
关键词 树脂基摩擦材料 摩擦磨损性能 正交试验法 多指标权重优选 热衰退性能
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无转速阶次跟踪的滚动轴承故障诊断方法
10
作者 韩佳霖 高宏力 +3 位作者 郭亮 刘学 吴婷婷 李世超 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期220-228,共9页
机械装备轴承运行速度多变导致振动监测信号频谱模糊,一定程度影响了轴承故障诊断的准确性.目前的无转速阶次跟踪技术在转速波动较小且转频谐波不重叠时效果较好,但当轴承转频谐波重叠时则难以进行分析.针对以上问题,提出了一种基于广... 机械装备轴承运行速度多变导致振动监测信号频谱模糊,一定程度影响了轴承故障诊断的准确性.目前的无转速阶次跟踪技术在转速波动较小且转频谐波不重叠时效果较好,但当轴承转频谐波重叠时则难以进行分析.针对以上问题,提出了一种基于广义解调的无转速阶次跟踪轴承故障诊断方法.首先,采用广义傅里叶变换和改进的基于成本函数脊线提取技术准确提取出轴承的转频谐波分量;同时,采用快速谱峭度算法和带通滤波器对轴承振动信号进行去噪处理;然后,通过角度重采样将去噪后的时域信号转换为角域信号;最后,通过包络谱分析得到轴承的阶次谱信息,从而识别轴承的故障类型.研究结果表明:通过数值模拟信号和实际轴承监测信号验证了提出方法的有效性,通过与传统包络谱方法对比可知,提出的方法可进行无转速信息时的滚动轴承阶次跟踪故障诊断. 展开更多
关键词 阶次跟踪 故障诊断 广义傅里叶变换 成本函数
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