钢球检测展开面表面微结构干摩擦特性研究-机械工程专业论文.docxVIP

万方数据 Classified Index：TH117 Dissertation for the Master Degree in Engineering Study on the Dry Friction Characteristics of Surface Microstructure of the Steel Ball Expanding Surface Candidate： Kong Yongli Supervisor： Xiang Jingzhong Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Mechanical Engineering Date of Oral Examination： March, 2016 University： Harbin University of Science and Technology  哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《钢球检测展开面表面微结构 干摩擦特性研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间 独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含 他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名：孔泳力 日期： 2016 年 3 月 28 日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 《钢球检测展开面表面微结构干摩擦特性研究》系本人在哈尔滨理工大学 攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈 尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全 了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关 部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内 容。 本学位论文属于 必威体育官网网址， 在 3 年解密后适用授权书。 不必威体育官网网址□√ 。 （请在以上相应方框内打√） 作者签名：孔泳力 日期： 2016 年 3 月 28 日 导师签名：向敬忠 日期： 2016 年 3 月 28 日 哈尔滨理工大学工程硕士学位论文 钢球检测展开面表面微结构 干摩擦特性研究 摘 要 钢球无损检测是保证钢球质量的重要环节，钢球表面质量检测设备中球面 展开依靠核心零件展开轮。展开轮过度磨损导致钢球运动偏差降低检测精度和 效率。目前技术每检测 5 万个钢球就需要更换展开轮，而展开轮价格昂贵且完 全依赖进口，因此实现展开轮的国产化、提高展开轮耐磨损性能成为亟待解决 的问题，本文将微结构技术应用于展开轮，需要对微结构摩擦特性进行更深入 的研究。 本文针对展开轮工作面磨损严重的问题，设计了不同几何参数的微结构形 式，通过显微硬度试验对微结构物理性能进行了表征，为分析微结构磨损行为 特点作铺垫。根据展开轮工作实际工况设计试验方案，进行表面微结构摩擦试 验研究，结合微结构表面性质分析了微结构摩擦行为及磨损特性，确定了摩擦 磨损性能最优的微结构形状参数。依据 Archard 磨损理论与试验分析结果，考 虑微加工造成的材料改性对磨损特性的影响，提出了一种微结构磨损模型。采 用 ANSYS 中的磨损子程序进行数值模拟，模拟与试验平均误差 5%，验证了微 结构磨损模型的可行性与数值模拟仿真的有效性，进一步完善了表面微结构磨 损理论。 最后针对试验优选的正方形、菱形凹坑微结构形状，基于微结构磨损模型， 以面积为变量进行数值模拟，确定了凹坑微结构耐磨性能最佳面积。 本文完成了展开轮表面微结构的耐磨设计，对延长展开轮使用寿命具有重 要意义，并提供一种研究微结构磨损性能的新思路和新方法。 关键词 钢球；展开轮；微结构；干摩擦；磨损模拟 I -  Study on the Dry Friction Characteristics of Surface Microstructure of the Steel Ball Expanding Surface Abstract Steel ball nondestructive testing is an important part of ensuring the quality, spherical expansion of the steel ball surface quality testing equipment depends on the core part named expansion wheel. The excessive wear of the expansion whee