为保证滑块使用寿命,提升AMT的换挡品质,针对换挡过程中滑块轴颈与拨叉之间的磨损情况进行数值模拟。建立有限元模型,并基于传热学理论,设置了拨叉和滑块的热边界条件,得出了同步过程中换挡滑块单次换挡结束时的磨损量与温度分布云图。基于Archard磨损理论,对单次换挡结束时的磨损量进行计算。通过BOX设计方法,对所需的17个仿真试验点进行有限元仿真,并且通过响应面分析得到滑块轴颈磨损量的线性回归预测模型,分析了换挡力、转动角度、摩擦因数对滑块轴颈磨损量的影响规律。研究结果表明,转动角度对轴颈磨损量的影响最为显著。

基于Archard磨损模型和Hertz接触理论为理论基础,将摆线轮齿廓啮合区域离散化,建立了摆线轮磨损的计算模型;根据该计算模型分析了各啮合点处滑动系数、磨损率、磨损量与啮合相位角之间的关系,并进行曲线拟合。结果表明,建立的数值计算方法可以实现对不同修形方法、不同尺寸、不同工况条件下摆线针轮齿廓磨损量的定量计算。

优化电解参数对气缸套进行掩膜电解加工,同时采用数控铣床对缸套试件加工出相同或相近尺寸微坑,然后对不同加工方式的缸套进行往复摩擦磨损实验。结果表明:在富油工况下,掩膜电解加工微造型缸套摩擦系数比机械珩磨缸套试样减小了11.35%、比机械加工微造型减小了6.41%,磨损量比机械珩磨缸套试样减小了32.75%、比机械加工微造型缸套试样减小了4.56%;在贫油工况下,掩膜电解加工微造型缸套比机械珩磨缸套试样抗黏着磨损时间延长了48.52%,比机械加工微造型缸套试样延长了9.57%;通过对试样磨损前后表面形貌进行微观检测分析,微造型形貌和电化学协同作用造就了其优异的抗磨减摩性能。

通过对冲击磨损量的分析、计算，探讨连续、准确、及时地测试磨损量的方法，并设计了相应的实时检测系统。

轴向柱塞泵结构相对紧凑复杂,其可靠性与寿命的长短主要取决于三大摩擦副,缸体-配流盘摩擦副、缸体-柱塞摩擦副和斜盘-滑靴摩擦副,同时与该三对摩擦副的热处理工艺、加工精度以及配对材料相关,其中选用合理摩擦副材料最为重要。该文开展轴向柱塞泵缸体-配流盘摩擦副的磨损实验研究,选用缸体材料为烧结铜、ZQAL9-4,选用配流盘材料为25Cr3MoAl、18CrMnTi以及38CrMoAl,组成三对摩擦副,使用立式万能摩擦磨损试验机进行实验。结果发现以烧结铜、38CrMoAl为配对材料的摩擦副摩擦系数较低,且具有最小的磨损量,可以推荐作为轴向柱塞泵配流副材料选用,实验结果为解决配流盘磨损问题提供一定的参考性依据。

为提高模具的使用寿命,以模具钢5CrNiMo为研究对象,在试样表面加工不同面积占有率及高度的毛化织构,采用单因素轮换法,开展织构化试样的摩擦磨损性能试验研究。结果表明毛化织构面积占有率对跑和后试样摩擦因数影响不大,但织构面积占有率越大,其跑和阶段的摩擦因数波动越小,跑和性能越优;毛化织构高度对平均摩擦因数影响较大,织构高度越低,跑和稳定后平均摩擦因数越小;织构试样磨损量均小于未织构试样,织构面积占有率越大,织构高度越低,磨损量越小。与未织构试样相比,面积占有率45%、毛化高度3.5μm的织构试样可使摩擦因数减小85%,磨损量减小99%,表明激光毛化织构技术可优化塑性成形模具的摩擦学性能。

使用Archard模型计算磨损量,在Adams中建立舱门铰链的磨损模型,利用蒙特卡罗法计算舱门铰链磨损时的运动精度的可靠度。结果表明当在航线维修中发现舱门运动机构故障时,由铰链磨损导致失效的概率极小。

为提高在海洋工程领域中国内阀门行业的创新能力,力求开拓船舶行业高端阀门市场,该文根据大口径海水闸阀实际工况及功能设计各零部件结构并建立模型,采用理论计算与有限元分析验证相结合的方法对闸阀关键零部件进行结构强度和抗冲击性能研究,并建立了闸阀中衬套磨损量分别与载荷、阀门启闭次数的关系,为进一步研究大口径海水闸阀结构及其使用寿命提供必要的理论基础。