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装载机销轴磨损损伤的物理机制

孙冬冬  
【摘要】:随着社会主义现代化建设进程的加快,人们对于生产、生活条件的要求也越来越高,作为一种工程机械,装载机在公路建设、工地施工、铁路建设、隧道、矿山、桥梁建设、港口码头中发挥着不可或缺的作用,其销量与使用量日益增加。装载机在工作过程中主要依靠销轴传递动力,销轴的工作环境、摩擦副的密封条件差使销轴成为重要易损件之一,销轴在发生磨损后间隙变大、工作效率变低、严重时会带来安全隐患,失效的销轴拆卸困难、更换频繁,为了减少销轴磨损,增加销轴的寿命,本文主要从磨损检测、有限元仿真、销轴磨损机理及磨损因素等几个方面对销轴的磨损进行了相关研究,主要包括以下几个方面: 论文首先对装载机销轴的磨损状况进行分析。对销轴磨损时接触弧长和面积进行几何分析、计算和验证,应用油液分析技术中的铁谱分析技术,在不拆卸的情况下对销轴磨损状况进行监测,得出其磨粒信息与销轴磨损阶段的对应关系。 其次分析计算工作时销轴的受力,根据销轴与轴套的实际接触分析结果,通过ANSYS,模拟出销轴与轴套的工作时的热场分布情况,并验证结果的合理性。然后将模拟出的温度场及力作为载荷重新加载在销轴上,利用ANSYS,得到销轴在力场和热场的耦合作用下应力和变形的最大值。 最后进一步研究影响销轴磨损的主要因素。首先对销轴磨损过程进行分析,分析其在整个生命周期中的磨损机理。通过设计摩擦实验获取销轴试块在各种实验条件影响下摩擦系数曲线的变化,然后通过扫描电子显微镜对磨擦后的试样上磨痕形貌进行观察,得出影响销轴磨损的主要因素,最后针对相关影响因素提出防磨减磨增加销轴寿命的措施和建议,以实现节约资源和能源的目的。


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