直流磁场下摩擦副接触面的电磁感应对摩擦磨损性能的影响

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文直流磁场下摩擦副接触面的电磁感应对摩擦磨损性能的影响EffectofElectromagneticInductionofFrictionPairContactSurfaceonFrictionandWearPropertiesinDCMagneticField学位申请人：高云凯指导教师：韩红彪副教授一级学科：机械工程二级学科：机械制造及其自动化学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标

2、注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要由于机电一体化和机械设备的多样化、复杂化，电磁场对机械设备摩擦副中的零部件性能的影响也越来越大，研究摩擦副在磁场中的摩擦磨损特性就显得越来越重要。本文用MaxwellAnsoft仿真软件建立了直流磁场下销盘接触的三维有限元模型，分析不同磁吸力情况下销盘摩擦接触区的磁场分布；根据销盘摩擦过程的

3、实际接触情况建立销盘的微凸峰接触二维有限元模型，分析微凸峰接触区域的磁场分布和由于接触点动态变化所引起的电磁感应现象；通过在磁场摩擦磨损试验机上进行不同规范下的摩擦磨损试验，并根据试验结果和检测结果，分析摩擦接触面上的磁场分布和电磁感应现象对材料摩擦磨损过程和摩擦学性能的影响，得出以下结论：磁场主要集中分布于销盘摩擦接触区，且在摩擦接触区分布不均，在微凸峰接触点附近区域的磁感应强度B较大，而在未接触区域的磁感应强度B较小。磁场能够吸引氧气分子到微凸峰的摩擦接触区域，增加局部的氧气压力，促进了磨痕表面和磨屑的氧化。当盘相

4、对于销进行摩擦运动时，在销盘磨痕和磨屑的微凸峰接触区将产生较高频率的动态磁化现象、感应电流和感应电动势，促进了磨痕表面和磨屑的氧化，影响了摩擦磨损过程。施加直流磁场减小了45钢销盘摩擦副的磨损率，促进了严重磨损-轻微磨损的转变。关键词：直流磁场；45钢销盘摩擦副；电磁感应；微凸峰；动态磁化；氧化；摩擦磨损论文类型：基础研究选题来源：国家自然科学基金项目IIABSTRACTWiththedevelopmentofmechatronicsandthediversificationofmechanicalequipment,

5、theeffectofelectromagneticfieldonthepropertiesofmechanicalequipmentfrictionpairpartsisbecomingbiggerandbiggeraswellastheresearchoffrictionandwearpropertiesoffrictionpairinmagneticfield.Inthispaper,MaxwellAnsoftsimulationsoftwareisusedtobuildupapinanddiskcontact3

6、Dfiniteelementmodeltoanalyzethedistributionofmagneticfieldindifferentmagneticattractionforce;2Dasperitiescontactfiniteelementmodelsinstaticandtransientmagneticfieldarebuiltaccordingtothepin-on-diskfrictiontesterstructureandtheactualcontactconditionofthepinanddis

7、kduringthefrictionprocessinthemagneticfieldtoanalyzetheelectromagneticinductionphenomenainthefrictioncontactareaofpinanddiskcausedbydynamicchangesofcontactpoints.Throughconductingfrictionandweartestsonapin-disktribometerindifferentparameters,onthebasisofthetests

8、resultsandtestingresults,theeffectsofthedistributionofmagneticfieldandtheelectromagneticinductionphenomenaoffrictioncontactsurfaceonfrictionandwearpropertiesareanalyz