微動(dòng)磨損理論：微動(dòng)理論與實(shí)踐

目錄
第1章 緒論 1
1.1 微動(dòng)摩擦學(xué)概述 1
1.1.1 微動(dòng)摩擦學(xué)的相關(guān)概念 1
1.1.2 微動(dòng)摩擦學(xué)的分類 3
1.1.3 微動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其力學(xué)分析 4
1.2 微動(dòng)磨損理論的發(fā)展 16
1.2.1 微動(dòng)磨損的發(fā)展過程 16
1.2.2 微動(dòng)磨損的早期理論 18
1.2.3 微動(dòng)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)理和三體理論 21
1.2.4 微動(dòng)圖理論 23
1.3 微動(dòng)磨損的試驗(yàn)?zāi)M 25
1.3.1 微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置的發(fā)展現(xiàn)狀 25
1.3.2 微動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式的對(duì)比 28
1.3.3 微動(dòng)磨損試驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 29
1.4 微動(dòng)摩擦學(xué)理論體系 29
參考文獻(xiàn) 30
第2章 工業(yè)領(lǐng)域的典型微動(dòng)損傷現(xiàn)象 36
2.1 各種可拆分式聯(lián)接 37
2.1.1 螺紋聯(lián)接 37
2.1.2 鉚接 41
2.1.3 銷聯(lián)接 42
2.1.4 卡扣聯(lián)接 43
2.2 過盈配合 44
2.2.1 輪軸配合 44
2.2.2 其他過盈配合 47
2.3 各種緊配合 48
2.3.1 榫槽配合 48
2.3.2 鍵配合與花鍵配合 50
2.3.3 緊固與夾持配合 52
2.4 間隙配合 53
2.4.1 蒸汽發(fā)生器傳熱管 53
2.4.2 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 55
2.4.3 接觸網(wǎng)定位鉤/鉤環(huán)結(jié)構(gòu) 56
2.5 回轉(zhuǎn)配合 57
2.5.1 銷軸 57
2.5.2 心盤 58
2.5.3 球窩接頭 58
2.5.4 球閥 60
2.5.5 人工關(guān)節(jié) 61
2.6 彈性支撐機(jī)構(gòu) 62
2.6.1 燃料組件的彈性支撐 62
2.6.2 扣件系統(tǒng) 63
2.7 柔性機(jī)構(gòu) 64
2.7.1 鋼纜 64
2.7.2 電纜 66
2.7.3 接觸網(wǎng)柔性機(jī)構(gòu) 68
2.7.4 海底復(fù)合管纜 70
2.8 電接觸部件 71
2.9 運(yùn)輸過程中防護(hù)不當(dāng)?shù)牧悴考?74
參考文獻(xiàn) 75
第3章 切向微動(dòng)磨損及微動(dòng)圖理論 80
3.1 切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)方法 80
3.1.1 接觸模式 80
3.1.2 切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置 81
3.2 運(yùn)行工況微動(dòng)圖 83
3.2.1 摩擦力-位移幅值曲線 83
3.2.2 微動(dòng)區(qū)域的定義 86
3.2.3 微動(dòng)區(qū)域的影響因素 91
3.2.4 運(yùn)行工況微動(dòng)圖分析 99
3.3 材料響應(yīng)微動(dòng)圖 100
3.3.1 表面磨損 100
3.3.2 微動(dòng)裂紋 102
3.3.3 材料響應(yīng)微動(dòng)圖分析 104
3.4 微動(dòng)磨損與微動(dòng)疲勞 106
3.4.1 微動(dòng)疲勞條件下的微動(dòng)圖 106
3.4.2 微動(dòng)磨損與微動(dòng)疲勞的關(guān)系 107
參考文獻(xiàn) 109
第4章 徑向微動(dòng)磨損 110
4.1 力學(xué)分析 111
4.1.1 徑向微動(dòng)磨損的彈性力學(xué)分析 111
4.1.2 Hertz彈性接觸理論的局限性 113
4.2 徑向微動(dòng)磨損的實(shí)現(xiàn) 114
4.2.1 徑向微動(dòng)磨損模式分析 114
4.2.2 徑向微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置 114
4.2.3 兩種徑向微動(dòng)磨損試驗(yàn)的模擬 115
4.2.4 微滑產(chǎn)生的條件 117
4.3 徑向微動(dòng)磨損的運(yùn)行機(jī)理 120
4.3.1 載荷-位移幅值曲線 121
4.3.2 位移隨循環(huán)周次的變化 128
4.3.3 加載速度的影響 129
4.3.4 表面粗糙度的影響 130
4.4 徑向微動(dòng)磨損的損傷機(jī)理 131
4.4.1 Fe-C合金 131
4.4.2 2091Al-Li合金 133
參考文獻(xiàn) 135
第5章 扭動(dòng)微動(dòng)磨損 136
5.1 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的實(shí)現(xiàn) 137
5.1.1 扭動(dòng)微動(dòng)模式分析 137
5.1.2 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的試驗(yàn)裝置 139
5.1.3 扭動(dòng)微動(dòng)的實(shí)現(xiàn)及相關(guān)參數(shù) 141
5.2 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的運(yùn)行行為 143
5.2.1 摩擦扭矩-角位移幅值曲線 143
5.2.2 摩擦扭矩時(shí)變曲線 144
5.2.3 摩擦耗散能的變化 149
5.2.4 接觸剛度的變化 151
5.2.5 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的區(qū)域特性 152
5.2.6 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的運(yùn)行工況微動(dòng)圖 155
5.3 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的損傷機(jī)理 156
5.3.1 磨痕形貌及損傷的影響因素 156
5.3.2 材料響應(yīng)微動(dòng)圖的建立 162
5.3.3 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的損傷機(jī)制和物理模型 163
5.4 不同材料的扭動(dòng)微動(dòng)磨損 165
5.4.1 鋁合金 165
5.4.2 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 171
5.4.3 超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 180
參考文獻(xiàn) 183
第6章 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損 186
6.1 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損的實(shí)現(xiàn)及試驗(yàn)裝置 186
6.2 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損的運(yùn)行行為 186
6.2.1 摩擦力-角位移幅值曲線 186
6.2.2 運(yùn)行工況微動(dòng)圖的建立 190
6.2.3 摩擦系數(shù)時(shí)變曲線 191
6.2.4 摩擦耗散能的變化 193
6.3 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損的損傷機(jī)理 195
6.3.1 試驗(yàn)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損的影響 195
6.3.2 接觸方式對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損的影響 201
6.3.3 材料性質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損的影響 212
參考文獻(xiàn) 220
第7章 雙向復(fù)合微動(dòng)磨損 221
7.1 雙向復(fù)合微動(dòng)磨損的實(shí)現(xiàn) 221
7.1.1 雙向復(fù)合微動(dòng)磨損的試驗(yàn)裝置 222
7.1.2 雙向復(fù)合微動(dòng)試驗(yàn) 225
7.2 雙向 復(fù)合微動(dòng)磨損的運(yùn)行機(jī)理 228
7.2.1 準(zhǔn)梯形型F-D曲線 228
7.2.2 橢圓型F-D曲線 234
7.2.3 直線型F-D曲線 237
7.3 雙向復(fù)合微動(dòng)磨損的損傷過程 238
7.3.1 階段Ⅰ的損傷 238
7.3.2 階段Ⅱ的損傷 240
7.3.3 階段Ⅲ的損傷 243
7.3.4 小結(jié) 247
7.4 雙向復(fù)合微動(dòng)磨損的損傷機(jī)理 248
7.4.1 微動(dòng)模式轉(zhuǎn)變 248
7.4.2 位移協(xié)調(diào)機(jī)制和物理模型 250
7.4.3 從切向微動(dòng)到復(fù)合微動(dòng)，再到徑向微動(dòng) 253
參考文獻(xiàn) 254
第8章 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)磨損 255
8.1 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)磨損的實(shí)現(xiàn) 255
8.1.1 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)的試驗(yàn)裝置 255
8.1.2 試驗(yàn)過程中動(dòng)態(tài)力學(xué)特性獲取及其復(fù)合過程分析 257
8.2 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)磨損的運(yùn)行行為 259
8.2.1 切向力-角位移幅值曲線 259
8.2.2 材料運(yùn)行微動(dòng)圖的建立 262
8.2.3 等效摩擦系數(shù)時(shí)變曲線 265
8.2.4 摩擦耗散能的變化 266
8.3 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)磨損的損傷機(jī)理 269
8.3.1 兩種復(fù)合微動(dòng)磨損的典型形貌對(duì)比 269
8.3.2 磨痕形貌及損傷的影響因素 270
8.3.3 微動(dòng)磨損模式的轉(zhuǎn)變 275
8.4 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)條件下的局部疲勞與磨損行為 280
8.4.1 微動(dòng)運(yùn)行區(qū)域的影響 280
8.4.2 微動(dòng)分量控制程度對(duì)疲勞裂紋行為的影響 286
8.5 兩類不同的局部隆起 289
8.5.1 兩類隆起的形貌特征 289
8.5.2 兩類隆起的影響因素 290
8.5.3 兩類隆起的硬度和化學(xué)成分分布特性 290
8.5.4 兩類隆起的形成機(jī)理 292
參考文獻(xiàn) 293
第9章 微動(dòng)白層 295
9.1 摩擦學(xué)白層研究中的爭論 295
9.1.1 摩擦學(xué)白層的特征 296
9.1.2 白層的形成條件 298
9.1.3 白層的形成機(jī)制 299
9.1.4 白層對(duì)磨損過程的影響 301
9.2 摩擦學(xué)白層的*新研究進(jìn)展 302
9.2.1 磨屑層與白層的區(qū)別 303
9.2.2 摩擦學(xué)白層的納米結(jié)構(gòu) 303
9.2.3 摩擦學(xué)白層的化學(xué)成分 304
9.2.4 摩擦學(xué)白層的力學(xué)性能 305
9.2.5 輪軌摩擦學(xué)白層 308
9.3 微動(dòng)白層的形成 313
9.3.1 切向微動(dòng)磨損的白層 314
9.3.2 扭動(dòng)微動(dòng)磨損的白層 316
9.3.3 徑向微動(dòng)磨損的白層 318
9.3.4 雙向復(fù)合微動(dòng)磨損的白層 319
9.3.5 扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)磨損的白層 320
9.3.6 微動(dòng)白層的形成條件 323
9.4 微動(dòng)白層的演變和對(duì)材料損傷過程的影響 324
參考文獻(xiàn) 327
第10章 微動(dòng)磨損理論及其應(yīng)用 333
10.1 微動(dòng)磨損理論綜述 333
10.2 微動(dòng)磨損的防護(hù)準(zhǔn)則 344
10.2.1 消除滑移區(qū)和混合區(qū) 345
10.2.2 增加接觸表面強(qiáng)度 346
10.2.3 降低摩擦系數(shù) 346
10.2.4 材料的選用和匹配 347
10.3 抗微動(dòng)磨損的表面工程設(shè)計(jì)方法及范例 348
10.3.1 表面工程設(shè)計(jì)方法 348
10.3.2 實(shí)際問題的分析方法 351
10.3.3 連桿與連桿蓋齒形配合面損傷機(jī)理分析(案例失效分析) 352
10.3.4 連桿齒形配合面表面工程設(shè)計(jì) 358
參考文獻(xiàn) 365