吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1659-1663.

• 论文 • 上一篇    下一篇

凹坑型仿生形态环块样件耐磨性能

董立春1,韩志武2,吕尤2,牛士超2,马荣峰2,任露泉2   

  1. 1.吉林大学 机械科学与工程学院|长春 130022;2.吉林大学 工程仿生教育部重点实验室|长春 130022
  • 收稿日期:2010-12-06 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
  • 通讯作者: 韩志武(1969-),男,教授,博士生导师.研究方向:工程仿生学. E-mail:zwhan@jlu.edu.cn
  • 作者简介:董立春(1981-),男,讲师,博士.研究方向:智能精密制造.E-mail:hongxingdlc@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(50635030);教育部留学归国人员科研启动基金项目;吉林大学杰出青年基金项目(200905016).

Anti-wear properties of ring model with bionic concave morphology

DONG Li-chun1, HAN Zhi-wu2, LV You2, NIU Shi-chao2, MA Rong-feng2, REN Lu-quan2   

  1. 1.College of Mechanical Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China;2. Key Laboratory of Bionic Engineering,Ministry of Education,Jilin University,Changchun 130022,China
  • Received:2010-12-06 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01

摘要:

利用试验优化设计技术,设计了9种环块样件表面凹坑形态的尺寸与分布,采用激光图形雕刻技术,在模型样件的表面加工形成了9种不同的微观凹坑型仿生形态;在相同的试验参数条件下,完成了光滑与凹坑型仿生形态环块样件的摩擦、磨损性能的对比试验;根据试验前后环块样件总体重量的测量结果,计算出了10种环块样件试验前后的磨损量、磨损率,进行了光滑环块样件与凹坑型仿生形态环块样件磨损量与磨损率的对比分析;利用正交试验设计,进行了凹坑型仿生形态环块样件磨损量与磨损率的极差分析。试验证明,在润滑状态下,具有凹坑型仿生形态的环块样件的耐磨性能均高于光滑样件;凹坑直径为100 μm,凹坑横向间距为450 μm,凹坑纵向间距为350 μm时的耐磨效果最佳。

关键词: 工程仿生学, 耐磨, 磨损量, 磨损率, 正交试验设计

Abstract:

Using experimental optimal design method, nine concave surface morphologies were designed on ring model with different concave sizes and distributions. Laser graphic texturing was applied to treat process the bionic concave surface micro-morphology on the ring model. The anti-wear capacity of the ring model was investigated. Under the same conditions, comparative experiments were conducted on smooth model and concave model. The wear values and wear rates were determined by weighing the samples before and after the experiments. The wear values and wear rates of ten different samples were analyzed. By orthogonal experimental design, the range analysis was adopted to evaluate anti-wear properties the nine bionic samples. Under lubrication condition, the anti-wear properties of the concave models were better than that of the smooth model. The morphological parameters of the best anti-wear bionic model were obtained as follows; the concave diameter is 100 μm, the transverse space between two concaves is 450 μm, and the longitudinal space is 350 μm.

Key words: engineering bionics, anti-wear, wear value, wear rate, orthogonal experimental design

中图分类号: 

  • TB17
[1] 熙鹏,丛茜,王庆波,郭华曦. 仿生条纹形磨辊磨损试验及耐磨机理分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1787-1792.
[2] 郭昊添,徐涛,梁逍,于征磊,刘欢,马龙. 仿鲨鳃扰流结构的过渡段换热表面优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1793-1798.
[3] 郑孝义, 孙大千, 李欣, 都桂刚, 辛伟达, 任振安. NbAl3强化Al-Nb熔覆层的组织与性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1531-1536.
[4] 田为军, 王骥月, 李明, 张兴旺, 张勇, 丛茜. 面向水上机器人的水黾运动观测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 812-820.
[5] 钱志辉, 周亮, 任雷, 任露泉. 具有仿生距下关节和跖趾关节的完全被动步行机[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 205-211.
[6] 田丽梅, 王养俊, 李子源, 商延赓. 仿生功能表面内流减阻测试系统的研制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1179-1184.
[7] 陈东辉, 刘伟, 吕建华, 常志勇, 吴婷, 慕海锋. 基于虾夷扇贝体表结构的玉米茬根捡拾器仿生设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1185-1193.
[8] 王颖, 李建桥, 张广权, 黄晗, 邹猛. 基于多种介质的仿生步行足力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 546-551.
[9] 葛长江, 叶辉, 胡兴军, 于征磊. 鸮翼后缘噪声的预测及控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1981-1986.
[10] 李梦, 苏义脑, 孙友宏, 高科. 高胎体仿生异型齿孕镶金刚石钻头[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1540-1545.
[11] 梁云虹, 任露泉. 自然生境及其仿生学初探[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1746-1756.
[12] 梁云虹, 任露泉. 人类生活及其仿生学初探[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1373-1384.
[13] 钱志辉, 苗怀彬, 任雷, 任露泉. 基于多种步态的德国牧羊犬下肢关节角[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1857-1862.
[14] 邹猛, 于用军, 张荣荣, 魏灿刚, 王会霞. 仿牛角结构薄壁管吸能特性仿真分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1863-1868.
[15] 杨卓娟, 王庆成, 高英, 门玉琢, 杨晓东. 不同溶液对荷叶润湿性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1869-1873.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!