磨削表面微結(jié)構(gòu)損傷及其對零件摩擦學(xué)特性的影響研究.pdf

1、機(jī)器的使用性能特別是可靠性和使用壽命，與機(jī)器零件表面完整性有著密切的關(guān)聯(lián)。零件表面微結(jié)構(gòu)損傷是判定零件表面完整性的一個(gè)重要指標(biāo)，其直接影響零件的疲勞強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、表面硬度和抗磨損能力，進(jìn)而影響零件的使用性能。
　　目前，對于磨削微結(jié)構(gòu)損傷的問題主要從理論研究、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析等三個(gè)方面進(jìn)行研究。磨削損傷可以從殘余應(yīng)力對磨削裂紋影響、磨削條紋、磨削燒傷等多方面進(jìn)行研究，也可以從磨削表面損傷對之后零件使用特性的影響進(jìn)行分析。本文基

2、于45鋼為實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)掃描電子顯微鏡獲得不同磨削條件下實(shí)驗(yàn)試件的微觀表面結(jié)構(gòu)，推測各種磨削微損傷產(chǎn)生的原因，同時(shí)提出相應(yīng)的預(yù)防措施。再根據(jù)摩擦學(xué)特性實(shí)驗(yàn)獲得試件的摩擦因數(shù)，綜合分析和判斷零件表面微損傷對摩擦學(xué)特性的影響。本文的主要工作如下:
　　(1)本文具體論述各種平面磨削的缺陷，分析討論它們產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施。
　　(2)運(yùn)用有限元分析法，主要通過ANSYS有限元分析軟件，分析不同的磨削條件下（例如磨削深度和磨削冷卻

3、條件）對45鋼磨削殘余應(yīng)力的影響，獲得零件表面殘余應(yīng)力的數(shù)值和分布云圖。根據(jù)ANSYS所獲得的應(yīng)力分布云圖，以及應(yīng)力集中原則預(yù)測和判斷磨削裂紋的分布情況。
　　(3)基于不同的磨削條件，對45鋼進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)，通過干磨削、冷卻液磨削以及不同的磨削深度，獲得所需要的實(shí)驗(yàn)試件。然后在掃描電子顯微鏡的觀測下，具體分析、研究和探討不同的磨削表面微結(jié)構(gòu)損傷。
　　(4)基于上述實(shí)驗(yàn)所獲得的試件，獲得對其在不同加載力下的摩擦因數(shù)。結(jié)合試驗(yàn)