630 智能車(chē)刀刃磨機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+PPT+說(shuō)明書(shū)】
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(本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯
附件：1.外文原文2.外文資料翻譯譯文
16
壓氣機(jī)葉片輥軋模具型腔自動(dòng)化建模關(guān)鍵技術(shù)的研究
摘要
為實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)制造的三維（3D）鈑金件，一種新的成形方法，曲面柔性軋制成形，研究了。該方法只需要兩個(gè)整體柔性輥成形工具。在形成過(guò)程中，在軋制方向不均勻延伸率和彎曲變形在厚度方向上同時(shí)出現(xiàn)，并最終形成三維曲面零件。在這項(xiàng)工作中，基本原理和表面柔性軋制形成機(jī)理研究。一種計(jì)算橫向曲率半徑的弧形羅利斯提出的方法，而采用動(dòng)態(tài)顯式有限元分析驗(yàn)證其可行性。實(shí)驗(yàn)裝置的研制和成形進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。典型的三維零件包括凸，馬鞍面件已獲得。有限元模型，建立了柔性滾動(dòng)表面形成如減少，速度參數(shù)的影響，彎曲半徑和摩擦表面形貌分析。形成的偏差分析研究包括形狀誤差和厚度變化的影響。結(jié)果表明，所形成的表面相當(dāng)接近的標(biāo)準(zhǔn)之一；零件的逐漸變化的厚度在小范圍內(nèi)，保持。實(shí)驗(yàn)測(cè)量成形件的成形精度的影響。結(jié)果表明，精度高，并與仿真結(jié)果一致。
關(guān)鍵詞：模具，型腔，輥軋，建模
1.簡(jiǎn)介
三維（3D）鈑金件廣泛用于民用和軍事領(lǐng)域由于其特殊的功能，如重量輕和良好的應(yīng)力狀態(tài)。模具成型是一種傳統(tǒng)的方式形成的零件，具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，為大規(guī)模生產(chǎn)精度和一致性，適應(yīng)。然而，三維表面的產(chǎn)品多樣化、小批量的趨勢(shì)越來(lái)越明顯的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。針對(duì)船體板的三維曲面零件成形，山下山川（1988）做了一個(gè)柔性滾彎試驗(yàn)裝置。柔性輥是由許多短卷沿軸和萬(wàn)向節(jié)機(jī)構(gòu)連接。在成形過(guò)程中，柔性輥形狀的彎曲輪廓與許多分段直線(xiàn)，與彎輥的函數(shù)的金屬片導(dǎo)致的三維曲面零件的形式。這種裝置的輥是不連續(xù)的，總體平穩(wěn)差，制作效果不理想的形成。增量成形的連續(xù)制造方法，它適用于小批量生產(chǎn)的低成本。如何過(guò)，以形成所需要的產(chǎn)品的時(shí)間是比較長(zhǎng)的，由當(dāng)?shù)氐睦煲鸬暮穸葢?yīng)變非常大。
為了克服這些問(wèn)題，Yoon和楊（2003）提出用“增量的輥彎成型過(guò)程，繼承的優(yōu)勢(shì)，對(duì)漸進(jìn)成形過(guò)程和輥軋成形過(guò)程。該方法使用一個(gè)移動(dòng)輥設(shè)置為一個(gè)成形工具制造雙彎曲的金屬板。卷組由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的中心輥和兩對(duì)上下支承輥的球軸承。由于彎曲發(fā)生在局部接觸區(qū)上下中心輥，輥套需要運(yùn)動(dòng)線(xiàn)時(shí)，整個(gè)地區(qū)是在成型過(guò)程中產(chǎn)生的變形。因此，增量輥形成生產(chǎn)力相對(duì)低。為了提高成形效率，基姆等人。（2008）改變了增量冷彎成型，用多輥套安裝在一個(gè)線(xiàn)性陣列–線(xiàn)陣卷集的形式（LARS）。每個(gè)軋輥套分為驅(qū)動(dòng)輥在中央行和剩余的閑置的拉爾斯。在金屬板的橫向彎曲是由上、下輥套的結(jié)構(gòu)和縱向彎曲是由驅(qū)動(dòng)輥在中央行和一對(duì)空排輥。輥的中央陣列驅(qū)動(dòng)金屬板的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)雙彎曲板的使用之間的摩擦輥和板形成的。墊片等。（2010）評(píng)估由Lars過(guò)程產(chǎn)生的質(zhì)量的板，發(fā)現(xiàn)它是更有效地制造一雙彎曲板通過(guò)形狀以提高所形成的板的質(zhì)量。一雙彎板可以形成只有一個(gè)過(guò)程是通過(guò)使用。然而，金屬片是由個(gè)體的離散輥在沿徑向方向不能擺動(dòng)壓Lars過(guò)程。因此，所形成的部分的橫向輪廓可能缺乏非常光滑。Li et al.2007）分析和COM相比普通柔性成形方法，提出了表面連續(xù)形成方法基于柔性滾彎過(guò)程。該工藝采用連續(xù)柔性輥ASA成形工具與板彎曲，在縱向和橫向方向同時(shí)。隨著柔性輥旋轉(zhuǎn)，金屬薄片飼料連續(xù)塑性變形。提出了連續(xù)成型方法在軋制過(guò)程中的彎曲輥的使用。該方法采用積分，光滑柔軟的卷作為一個(gè)成形工具，取決于一個(gè)方向彎曲變形和不均勻的伸在其他方向來(lái)實(shí)現(xiàn)三維形成。在前人工作的基礎(chǔ)上，本文探討了在零件的形狀變化的影響減少，當(dāng)柔性輥弧形的數(shù)值模擬手段，分析了形狀誤差和厚度分布通過(guò)偏差分析以得到普遍和實(shí)用的軋輥半徑的計(jì)算和板形控制方法。軋制技術(shù)是金屬成形過(guò)程中，金屬股票經(jīng)過(guò)一對(duì)輥和旋轉(zhuǎn)輥拉板他們中間的摩擦。軋制力使板材的塑性變形。柔性軋制工藝采用表面積分柔性輥成形工具并得到非均勻輥縫控制輥型。不同的金屬部件可以用軋輥的旋轉(zhuǎn)下形成的綜合效應(yīng)的軋制力和摩擦。由于表面柔性軋制過(guò)程只需兩卷的裝置簡(jiǎn)單，易于管理，可以不斷靈活制造三維零件.
2.表面柔性軋制
2.1 表面柔性軋制的基本原理
表面柔性軋制關(guān)鍵成形零件表面柔性軋制成形的基本原理是整體柔性輥和調(diào)形單元如圖1所示。柔性輥產(chǎn)生彎曲曲率在垂直于軋制方向的橫向方向的剖面形狀的非均勻，輥縫（圖1）。巖石擴(kuò)展引起的非均勻的間隙的過(guò)程中帶來(lái)的沿軋制方向的曲率。在聯(lián)合的橫向彎曲變形和縱向非均勻延伸的影響，板是在圖變形沿軋制方向的方向和連續(xù)傳輸，利用軋制力和輥與金屬板之間的摩擦。表面的一種柔性軋制成形過(guò)程示意圖如圖1所示。幾種調(diào)形單元設(shè)置在卷根據(jù)成形精度的要求。單位調(diào)整和保持輥形狀與上、下輥之間的間隙，保證繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)。卷徑是盡可能以利于彎曲曲率小的調(diào)整。軋輥材料具有良好的彈性和強(qiáng)，他們是在一個(gè)自由的國(guó)家，也可以直接繞曲軸與小撓度彎曲調(diào)整單元約束下的轉(zhuǎn)動(dòng)。輥間隙由軋輥輥型，其最重要的特點(diǎn)是不均勻的。這種差距的影響下，在厚度方向的板的壓縮變形是在同一截面不同，導(dǎo)致不同的縱向延伸量。表面柔性軋制的關(guān)鍵技術(shù)和多調(diào)整柔性輥結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)。三維的鈑金零件形狀和尺寸不同如果將獲得的彎曲輪廓的柔性輥與輥縫分布發(fā)生了變化。
2.2
表面柔性軋制成形過(guò)程中形成的機(jī)制，橫向彎曲，厚度變薄，剖面擴(kuò)展發(fā)生。該剖面擴(kuò)展名不同點(diǎn)輥縫分布的不均勻性。即使伸長(zhǎng)導(dǎo)致垂直彎曲的彎曲變形了由于材料的連續(xù)性存在的情況下，如圖2所示的聯(lián)合國(guó)。
2.3
弧形外觀(guān)分析彎曲輥輥縫分布的不同將導(dǎo)致不同的縱伸長(zhǎng)狀態(tài)的板，最終影響金屬板的整體成形。輥縫分布取決于柔性輥形狀，即在形態(tài)，輥彎曲形式。根據(jù)幾何參數(shù)和還原特性，不同形式的上下輥可以繪制輪廓曲線(xiàn)，如圓弧，雙曲線(xiàn)和拋物線(xiàn)函數(shù)，反比例函數(shù)。李等人。（2013）提出的方法來(lái)調(diào)整工作輥的形狀為圓弧形的原因，它是方便的近似求解和調(diào)節(jié)輥的形狀為計(jì)算和生產(chǎn)也有。這項(xiàng)工作進(jìn)一步組織和優(yōu)化它解決規(guī)制輕松的問(wèn)題。在這種情況下，間隙分布的兩個(gè)圓弧兩個(gè)非同心不同在一定長(zhǎng)度范圍半徑圓之間的空間。凸曲面方程可以表示如下：
如圖3所示，在生殖道感染的部分的橫向半徑，R1上輥半徑，（0，b）是上輥的中心坐標(biāo)，r2is下輥半徑，（0，?B）為中心將下輥和（x，y），是部分的邊緣當(dāng)前的表面點(diǎn)的坐標(biāo)。水平軸的橫向和縱向板厚方向.連接點(diǎn)和圓心，線(xiàn)的相交點(diǎn)上輥軸（x1，y1）和在點(diǎn)與下輥軸（X2，Y2）。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，所形成的部分的回彈效應(yīng)是在下面的分析中忽略了。
上輥中心坐標(biāo)：
(2)
連接部分的中心和邊緣點(diǎn)的直線(xiàn)的斜率：
圖3 形成凸面輥彎弧形狀
圖4 表面柔性軋制實(shí)驗(yàn)裝置
本線(xiàn)與上輥軸和方程 x21 + [mx1 + R ? (R1 + b)]2 ? R21 = 0 (4)
本線(xiàn)與下輥軸和方程：x22 + [mx2 + R ? (R2 ? b) ? R22] = 0 (5)
邊緣之間的距離的點(diǎn)上下輥： (x1 ? x2)2 + (y1 ? y2)2 ? 2r ? t = 0 (6)
替代的軋制壓最大值和求解方程以上組合，上下輥半徑時(shí)。半徑值是一個(gè)表面柔性軋制的關(guān)鍵參數(shù)，數(shù)值模擬和三維金屬板材的實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)需要完成的研究.
3 實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究
3.1 調(diào)查
實(shí)驗(yàn)調(diào)查一個(gè)小型化的裝置，如圖4所示，該裝置參數(shù)列于表1。有兩個(gè)柔性輥和每一個(gè)
3.2 數(shù)值模擬
數(shù)值模擬表面柔性軋制是一個(gè)復(fù)雜的塑性成形過(guò)程的大變形，幾何非線(xiàn)性，材料非線(xiàn)性和接觸非線(xiàn)性，所以顯式動(dòng)力分析軟件ABAQUS / Explicit中已被應(yīng)用到模擬的形成過(guò)程。對(duì)于表面柔性軋制板，一些地區(qū)被壓，導(dǎo)致厚度變薄，縱伸；在厚度方向上的應(yīng)力和應(yīng)變的分布在整個(gè)板料成形的影響，所以必須有一些節(jié)點(diǎn)和單元厚度方向的原因，是我們選擇固體元素創(chuàng)建有限元模型。八節(jié)點(diǎn)非協(xié)調(diào)模式的線(xiàn)性磚，c3d8i給出非常準(zhǔn)確率的結(jié)果，在一個(gè)較小的元素的失真情況下的位移和應(yīng)力，得到幾乎相同的結(jié)果，對(duì)彎曲問(wèn)題的同時(shí)，計(jì)算成本顯著降低二次元件。因此，c3d8i適合表面柔性軋制分析
在模擬過(guò)程中采用兩個(gè)柔性輥是符合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)條件。金屬板的材料是1008鋼（ASTM）和性能如表2所示。在最大試驗(yàn)力100千牛電子拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和單軸應(yīng)力與ASTM 1008應(yīng)變曲線(xiàn)如圖5所示。
板的尺寸為200毫米，120毫米，1毫米和××材料，是各向同性彈性–塑料。柔性輥直徑為5毫米和離散剛體。假定，為了節(jié)省計(jì)算資源，半有限元模型是用做的模擬。該模型如圖6所示。
為了模擬仿真過(guò)程柔性輥旋轉(zhuǎn)，卷必須分成若干段。每個(gè)段是一個(gè)圓柱體和繞自身軸線(xiàn)。真正的柔性輥轉(zhuǎn)速約3弧度/秒。如果這個(gè)速度進(jìn)行模擬，計(jì)算時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，結(jié)果圖不容易收斂，所以它需要提高轉(zhuǎn)速的卷。如果速度太高，結(jié)果是窮人的可靠性。經(jīng)過(guò)幾次嘗試，速度為30弧度/秒。
圖5 ASTM 1008單軸應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)。
定義在A(yíng)BAQUS/Explicit軟件交互，我們需要確認(rèn)的相互作用類(lèi)型，包括一般的接觸，面面接觸，接觸，等代聯(lián)系艾萊依的優(yōu)勢(shì)是，它允許定義接觸很簡(jiǎn)單。特別是，我們只需要指定接觸算法和影響面接觸簡(jiǎn)單；軟件本身可以確定相互作用面自動(dòng)對(duì)它們的類(lèi)型較少的限制。因此，輥和板之間的接觸為代艾萊依聯(lián)系。關(guān)于互動(dòng)性的定義，湯恩的計(jì)算模型正常行為需要被分配。刑罰的摩擦公式一直沿用前因?yàn)楸砻鏁r(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持，他們?cè)谝粋€(gè)彈性滑動(dòng)許可方式。在這種情況下，滑動(dòng)的大小是有限的彈性滑動(dòng)和軟件會(huì)及執(zhí)行狀況不斷的懲罰約束的大小。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，鋼柔鋼之間的摩擦系數(shù)為0.1–0.2和在這個(gè)模擬過(guò)程中的研究中，0.2被選?！昂笳哂病苯佑|是選擇以確保兩個(gè)表面時(shí)，正常壓力為零或負(fù)的相互作用過(guò)程中的分離。應(yīng)力應(yīng)變分布–凸和馬鞍面件的最大軋制時(shí)減少0.02毫米在圖7所示。本研究的重點(diǎn)不應(yīng)力和應(yīng)變的討論，所以這一點(diǎn)上，在這里就不詳細(xì)說(shuō)明了
3.3 結(jié)果和討論
每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)在形成的部分提取的中間面和點(diǎn)云是根據(jù)坐標(biāo)形；三維表面是由利用逆向工程的云層后，模擬。比較測(cè)量的表面上形成的基礎(chǔ)上，得到表面柔性軋制參數(shù)。在第一部分討論了系數(shù)所形成的部分的形狀形成的影響，其中的參數(shù)包括減少，速度，卷板成形半徑和摩擦。然后，形成表面柔性軋制的影響進(jìn)行了研究，包括形狀誤差和厚度變化分析。最后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示和分析，以及仿真和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)之間的協(xié)議。
3.3.1 減少還原的影響
還原是一個(gè)重要的參數(shù)，因?yàn)椴煌臏p少導(dǎo)致不同的軋制力和變形量的影響，最終。當(dāng)零件具有相似目的的看臺(tái)，不同變形量有明顯影響的表面形狀。
圖8顯示測(cè)量中心曲線(xiàn)沿縱向方向（X軸）和橫向方向（Y軸）不同的變形量。采樣點(diǎn)的z坐標(biāo)測(cè)量的表面上形成的。橫向目標(biāo)半徑是五百毫米，D是軋制變形如圖8所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，縱向中心線(xiàn)的曲率逐漸增加隨著還原所示圖的增量。8A，這意味著所形成的部分的縱向彎曲變形敏感。同樣，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，圖8b的橫向中心線(xiàn)的曲率特征逐漸增加的減少伴隨著增加，這意味著減少對(duì)部分滾動(dòng)奇怪的形狀的影響。如圖8所示，紅色固體通告指目標(biāo)圓弧的半徑為500毫米?？梢钥闯?，橫向曲率接近目標(biāo)時(shí)降低0.02毫米。雖然柔性輥形變化不大的減少的變化，但相比減少的影響，主要影響因素是后者。
圖6。表面柔性軋制有限元模型。
在成形過(guò)程中的降低而增加，在厚度方向上，導(dǎo)致不均勻的塑性伸長(zhǎng)的增加在軋制方向變形的加劇，所以縱向曲率增大。隨著減速，在橫向目標(biāo)曲率不變的情況下，實(shí)用效果增強(qiáng)，從而增加同樣的橫向曲率。仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，如圖所示圖9
3.3.2 速度的影響
成形速度是最重要的參數(shù)之一，表面柔性軋制。圖10顯示了在不同成形速度所形成的部分的變化?？v向（X軸）和橫向（y軸）的曲率降低時(shí)形成的旋轉(zhuǎn)速度增加，但橫向不明顯減少。
不同的形成速度會(huì)導(dǎo)致不同的變形抗力。速度越高，越性，較小的變形量如圖10A所示，一個(gè)更高的速度導(dǎo)致一個(gè)較小的縱向彎曲。對(duì)于橫向曲率，它是用卷主要涉及廣泛延伸的形狀。軋輥的彎曲引起廣泛的推廣更加困難，所以橫向曲率減小一點(diǎn)。橫向曲率是非常接近的目標(biāo)之一，所圖10B。
圖7 數(shù)值模擬的結(jié)果（一）等效應(yīng)力分布；（b）等效塑性應(yīng)變分布
圖9 實(shí)驗(yàn)結(jié)果在降低而增加
3.3.3彎曲半徑的影響
工作輥的彎曲半徑對(duì)橫向影響很大（Y軸）也施加一定的影響曲率和縱向（X軸）。如圖所示的11a，剖面曲率變大，隨著彎曲半徑的增加，橫向曲率的變化趨勢(shì)是縱向如圖11b所示相反
圖11彎曲半徑的影響所形成的部分的形狀（一）縱向中心線(xiàn)的對(duì)比；（b）的橫向中心線(xiàn)的對(duì)比。
不同的彎曲半徑導(dǎo)致不同的還原點(diǎn)間，并最終影響縱向延伸。當(dāng)曲率較大，縱向延伸的差異較小，在每一個(gè)點(diǎn)。在相同的中心的情況下減少（縱向擴(kuò)展），一個(gè)不伸展的差異導(dǎo)致了較小的力，限制變形的影響。相反，一個(gè)更大的伸展差異原因?qū)χ行淖冃屋^強(qiáng)的抑制，使較小的曲率。對(duì)于橫向的，更大的彎曲曲率的工作輥將限制所形成的部分的形狀和變形后，一個(gè)更大的橫向曲率、y出現(xiàn)。同樣，如圖11b所示，成形件的橫向曲率接近目標(biāo)。
3.3.4 摩擦的影響
摩擦在柔性軋制過(guò)程中也起著重要的作用。不同摩擦系數(shù)將造成一定的形體變化的組成部分。如圖12所示，縱向圖（X軸）和橫向（y軸）的曲率減小摩擦系數(shù)增加摩擦對(duì)成形件的形狀的影響，如與成形速度。即，當(dāng)摩擦增加，變形程度和變形阻力增加變得困難。如圖12A所示，當(dāng)摩擦系數(shù)的增加而增加，抗力和變形量減少，這可以通過(guò)更大的縱向半徑反映。對(duì)于橫薩爾，摩擦的增加使得廣泛推廣困難。因此，由于摩擦力增大，橫向曲率減?。▓D12b），但它是有點(diǎn)不同的目標(biāo)。
3.3.5 形狀誤差
做一個(gè)擬合曲線(xiàn)的形狀是盡可能接近到軋制中心線(xiàn)沿軋制方向形成一個(gè)形狀盡可能的橫向支持文件弧。使用后者曲線(xiàn)掃過(guò)前一個(gè)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的3D表面出現(xiàn)。應(yīng)用本標(biāo)準(zhǔn)的表面和一個(gè)接收模擬過(guò)程中進(jìn)行偏差分析，其表面形狀誤差獲得靈活的。板的尺寸為200毫米120毫米1毫米××剛性目標(biāo)時(shí)，曲率半徑為500毫米，最大變形量為0.03毫米，凸表面偏差不再是2毫米如圖13a所示；馬鞍面不超過(guò)1.4毫米，如圖13b顯示的表面形成。柔性軋制表面形狀誤差都比較小，這意味著構(gòu)造的表面是非常接近的標(biāo)準(zhǔn)之一，效果良好。
有許多復(fù)雜的形狀誤差等原因，形成的部分的不同的彈簧背輥形調(diào)整誤差。為了減少回彈的影響，更多的道具埃羅爾形狀和間隙的設(shè)計(jì)應(yīng)以補(bǔ)償回彈或微調(diào)形成過(guò)程中的變化。此外，軋制參數(shù)設(shè)置不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。例如，定期條紋圖如圖13所示，沿縱向方向的不連續(xù)的彎曲輥時(shí)，模擬工作正在進(jìn)行。條紋不影響橫向彎曲的趨勢(shì)。此外，在實(shí)際的制造過(guò)程中，該卷積分和連續(xù)板是更廣泛的比用模擬，所以上面將有缺陷存在。
通過(guò)三維雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定了成形零件的成形精度分析和。結(jié)果表明，兩者的凸表面形成的誤差小，與仿真結(jié)果一致。
圖13。所形成的部分的形狀誤差（一）凸面部分；（b）鞍座表面一部分。
圖14 所形成的部分的厚度的變化（一）凸面部分；（b）鞍座表面的一部分。
于這項(xiàng)研究沒(méi)有提供這個(gè)功能。在某些情況下，變形后的厚度可以通過(guò)遠(yuǎn)程的上部和下部表面節(jié)點(diǎn)之間。當(dāng)節(jié)點(diǎn)的位錯(cuò)發(fā)生，厚度和距離之間的誤差大。在這項(xiàng)工作中，偏差分析已作為研究厚度變化及進(jìn)行上下表面之間的手段可以考慮變形后的厚度。在逆向軟件，偏差值的點(diǎn)的參考和測(cè)量表面之間的距離。該參考表面的法線(xiàn)就在第一點(diǎn)和與測(cè)得的表面在后一點(diǎn)。由于上下表面具有相同的變化趨勢(shì)，相當(dāng)接近的厚度不同的偏差分布，就像形狀誤差分析方法。它是合理的，偏差為代表的厚度厚度分析。偏差值小，這意味著厚度小。同樣，厚大而偏差大。該模型參數(shù)的形狀誤差模型相同的。對(duì)成形件的厚度有變化和凸面部分的變化小于0.05毫米，如圖14a顯示；馬鞍面部分的變化不超過(guò)0.09毫米所示圖14B。
圖15 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
對(duì)于凸表面，厚度在沿軋制方向的中心很小，而雙方的大所示圖14a。為馬鞍面，在該中心的厚度沿軋制方向的大，而雙方都是小如圖14b。雖然存在厚度變化，變化量很小，難以觀(guān)察到的變化。這也表明，表面的柔性軋制是一種形式的聯(lián)合國(guó)甚至壓縮變形的積累過(guò)程。
一系列的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在表面的柔性軋制設(shè)備執(zhí)行如圖4所示。代表性的結(jié)果凸和馬鞍面件如圖15所示。實(shí)驗(yàn)材料是1008鋼（ASTM）。凸曲面零件毛坯尺寸為150毫米×400毫米，厚度為1毫米；120毫米的×160毫米，厚度為1毫米。完成顯示由表面柔性軋制形成的三維曲面零件的效果好。
（1） 的基本原理，形成機(jī)理和表面特性進(jìn)行了柔性軋制。原理是利用形柔性輥成形工具使金屬板形成。具體的方法是設(shè)置在柔性輥調(diào)整單位和力的表面部分飼料和塑性變形連續(xù)輥的旋轉(zhuǎn)。表面柔性軋制線(xiàn)的形成，形成區(qū)域是大的和成型效率高比點(diǎn)成形特點(diǎn)。
（2） 有關(guān)于表面柔性軋制的兩個(gè)基本條件；一是柔性輥可繞自身軸線(xiàn)彎曲時(shí)撓度小，軋輥間隙的分布是不均勻的第二人，否則只有變厚度的板或?qū)⑿纬珊穸染鶆虻母住?
（3） 形成的部分的形狀主要取決于不均勻的厚度變薄，橫向彎曲變形。如果對(duì)輥縫中部比兩側(cè)，一個(gè)凸表面會(huì)形成，并在對(duì)比的馬鞍表面將形成?？v向和橫向曲率隨最大變形量增加。
（4） 當(dāng)卷弧形，半徑可以計(jì)算，該方法已被驗(yàn)證的數(shù)值模擬。仿真結(jié)果表明，形狀誤差和厚度的變化都很小，和成形效果好。
（5） 表面的柔性軋制設(shè)備已開(kāi)發(fā)和典型成形實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成。成形零件的表面光滑細(xì)膩，驗(yàn)證了利用曲面柔性軋制形成三維曲面零件是可行的、實(shí)用的。
4 結(jié)論
結(jié)論整體彈性輥軋制技術(shù)的結(jié)合，一種表面形成方法的基礎(chǔ)上的橫向彎曲和不均勻變形提出了。表面柔性軋制使鈑金制造簡(jiǎn)單，靈活和低成本。許多不同的三維曲面零件可以產(chǎn)生只是一機(jī)無(wú)需昂貴的模具使用。因此，預(yù)計(jì)該方法在三維零件的制造領(lǐng)域，如船舶適用，移動(dòng)和壓力容器。本研究探討了彎輥時(shí)，軋輥半徑圓弧的方法。該方法仿真的基礎(chǔ)上，對(duì)輥形調(diào)節(jié)供應(yīng)。仿真及實(shí)驗(yàn)完成顯示。
致謝
作者要感謝由中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)提供資金支持（no.51275202）
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(本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯
附件：1.外文原文2.外文資料翻譯譯文
12
附件1：外文原文
Friction,?Lubrication?of?Bearing?
In?many?of?the?problem?thus?far,?the?student?has?been?asked?to?disregard?or?neglect?friction.?Actually,?friction?is?present?to?some?degree?whenever?two?parts?are?in?contact?and?move?on?each?other.?The?term?friction?refers?to?the?resistance?of?two?or?more?parts?to?movement.
Friction?is?harmful?or?valuable?depending?upon?where?it?occurs.?Friction?is?necessary?for?fastening?devices?such?as?screws?and?rivets?which?depend?upon?friction?to?hold?the?fastener?and?the?parts?together.?Belt?drivers,?brakes,?and?tires?are?additional?applications?where?friction?is?necessary.
The?friction?of?moving?parts?in?a?machine?is?harmful?because?it?reduces?the?mechanical?advantage?of?the?device.?The?heat?produced?by?friction?is?lost?energy?because?no?work?takes?place.?Also,?greater?power?is?required?to?overcome?the?increased?friction.?Heat?is?destructive?in?that?it?causes?expansion.?Expansion?may?cause?a?bearing?or?sliding?surface?to?fit?tighter.?If?a?great?enough?pressure?builds?up?because?made?from?low?temperature?materials?may?melt.
There?are?three?types?of?friction?which?must?be?overcome?in?moving?parts:?(1)starting,?(2)sliding,?and(3)rolling.?Starting?friction?is?the?friction?between?two?solids?that?tend?to?resist?movement.?When?two?parts?are?at?a?state?of?rest,?the?surface?irregularities?of?both?parts?tend?to?interlock?and?form?a?wedging?action.?To?produce?motion?in?these?parts,?the?wedge-shaped?peaks?and?valleys?of?the?stationary?surfaces?must?be?made?to?slide?out?and?over?each?other.?The?rougher?the?two?surfaces,?the?greater?is?starting?friction?resulting?from?their?movement.
Since?there?is?usually?no?fixed?pattern?between?the?peaks?and?valleys?of?two?mating?parts,?the?irregularities?do?not?interlock?once?the?parts?are?in?motion?but?slide?over?each?other.?The?friction?of?the?two?surfaces?is?known?as?sliding?friction.?As?shown?in?figure,starting?friction?is?always?greater?than?sliding?friction?.
Rolling?friction?occurs?when?roller?devces?are?subjected?to?tremendous?stress?which?causes?the?parts?to?change?shape?or?deform.?Under?these?conditions,?the?material?in?front?of?a?roller?tends?to?pile?up?and?forces?the?object?to?roll?slightly?uphill.
This?changing?of?shape,?known?as?deformation,?causes?a?movement?of?molecules.?As?a?result,heat?is?produced?from?the?added?energy?required?to?keep?the?parts?turning?and?overcome?friction.
The?friction?caused?by?the?wedging?action?of?surface?irregularities?can?be?overcome?partly?by?the?precision?machining?of?the?surfaces.?However,?even?these?smooth?surfaces?may?require?the?use?of?a?substance?between?them?to?reduce?the?friction?still?more.?This?substance?is?usually?a?lubricant?which?provides?a?fine,?thin?oil?film.?The?film?keeps?the?surfaces?apart?and?prevents?the?cohesive?forces?of?the?surfaces?from?coming?in?close?contact?and?producing?heat.
Another?way?to?reduce?friction?is?to?use?different?materials?for?the?bearing?surfaces?and?rotating?parts.?This?explains?why?bronze?bearings,?soft?alloys,?and?copper?and?tin?iolite?bearings?are?used?with?both?soft?and?hardened?steel?shaft.?The?iolite?bearing?is?porous.?Thus,?when?the?bearing?is?dipped?in?oil,?capillary?action?carries?the?oil?through?the?spaces?of?the?bearing.?This?type?of?bearing?carries?its?own?lubricant?to?the?points?where?the?pressures?are?the?greatest.
Moving?parts?are?lubricated?to?reduce?friction,?wear,?and?heat.?The?most?commonly?used?lubricants?are?oils,?greases,?and?graphite?compounds.?Each?lubricant?serves?a?different?purpose.?The?conditions?under?which?two?moving?surfaces?are?to?work?determine?the?type?of?lubricant?to?be?used?and?the?system?selected?for?distributing?the?lubricant.
On?slow?moving?parts?with?a?minimum?of?pressure,?an?oil?groove?is?usually?sufficient?to?distribute?the?required?quantity?of?lubricant?to?the?surfaces?moving?on?each?other.
A?second?common?method?of?lubrication?is?the?splash?system?in?which?parts?moving?in?a?reservoir?of?lubricant?pick?up?sufficient?oil?which?is?then?distributed?to?all?moving?parts?during?each?cycle.?This?system?is?used?in?the?crankcase?of?lawn-mower?engines?to?lubricate?the?crankshaft,?connecting?rod, and?parts?of?the?piston.
A?lubrication?system?commonly?used?in?industrial?plants?is?the?pressure?system.?In?this?system,?a?pump?on?a?machine?carries?the?lubricant?to?all?of?the?bearing?surfaces?at?a?constant?rate?and?quantity.
There?are?numerous?other?systems?of?lubrication?and?a?considerable?numberof?lubricant?available?for?any?given?set?of?operating?conditions.?Modern?industry?pays?greater?attention?to?the?use?of?the?proper?lubricants?than?at?previous?time?because?of?the?increased?speeds,?pressures,?and?operating?demands?placed?on?equipment?and?devices.
Although?one?of?the?main?purposes?of?lubrication?is?reduce?friction,?any?substance-liquid?,?solid?,?or?gaseous-capable?of?controlling?friction?and?wear?between?sliding?surfaces?can?be?classed?as?a?lubricant.
Varieties?of?lubrication
Unlubricated?sliding.?Metals?that?have?been?carefully?treated?to?remove?all?foreign?materials?seize?and?weld?to?one?another?when?slid?together.?In?the?absence?of?such?a?high?degree?of?cleanliness,?adsorbed?gases,?water?vapor,oxides,?and?contaminants?reduce?frictio9n?and?the?tendency?to?seize?but?usually?result?in?severe?wear;?this?is?called?“unlubricated?”or?dry?sliding.
Fluid-film?lubrication.?Interposing?a?fluid?film?that?completely?separates?the?sliding?surfaces?results?in?fluid-film?lubrication.?The?fluid?may?be?introduced?intentionally?as?the?oil?in?the?main?bearing?of?an?automobile,?or?unintentionally,?as?in?the?case?of?water?between?a?smooth?tuber?tire?and?a?wet?pavement.?Although?the?fluid?is?usually?a?liquid?such?as?oil,?water,?and?a?wide?range?of?other?materials,?it?may?also?be?a?gas.?The?gas?most?commonly?employed?is?air.
Boundary?lubrication.?A?condition?that?lies?between?unlubricated?sliding?and?fluid-film?lubrication?is?referred?to?as?boundary?lubrication,?also?defined?as?that?condition?of?lubrication?in?which?the?friction?between?surfaces?is?determined?by?the?properties?of?the?surfaces?and?properties?of?the?lubricant?other?than?viscosity.?Boundary?lubrication?encompasses?a?significant?portion?of?lubrication?phenomena?and?commonly?occurs?during?the?starting?and?stopping?off?machines.
Solid?lubrication.?Solid?such?as?graphite?and?molybdenum?disulfide?are?widely?used?when?normal?lubricants?do?not?possess?sufficient?resistance?to?load?or?temperature?extremes.?But?lubricants?need?not?take?only?such?familiar?forms?as?fats,?powders,?and?gases;?even?some?metals?commonly?serve?as?sliding?surfaces?in?some?sophisticated?machines.
Function?of?lubricants.
Although?a?lubricant?primarily?controls?friction?and?ordinarily?does?perform?numerous?other?functions,?which?vary?with?the?application?and?usually?is?interrelated.
Friction?control.?The?amount?and?character?of?the?lubricant?made?available?to?sliding?surfaces?have?a?profound?effect?upon?the?friction?that?is?encountered.?For?example,?disregarding?such?related?factors?as?heat?and?wear?but?considering?friction?alone?between?the?same?surfaces?with?on?lubricant.?Under?fluid-film?conditions,?friction?is?encountered.?In?a?great?range?of?viscosities?and?thus?can?satisfy?a?broad?spectrum?of?functional?requirements.?Under?boundary?lubrication?conditions,?the?effect?of?viscosity?on?friction?becomes?less?significant?than?the?chemical?nature?of?the?lubricant.
Wear?control.?Wear?occurs?on?lubricated?surfaces?by?abrasion,?corrosion,and?solid-to-solid?contact?wear?by?providing?a?film?that?increases?the?distance?between?the?sliding?surfaces?,thereby?lessening?the?damage?by?abrasive?contaminants?and?surface?asperities.
Temperature?control.?Lubricants?assist?in?controlling?corrosion?of?the?surfaces?themselves?is?twofold.?When?machinery?is?idle,?the?lubricant?acts?as?a?preservative.?When?machinery?is?in?use,?the?lubricant?controls?corrosion?by?coating?lubricated?parts?with?a?protective?film?that?may?contain?additives?to?neutralize?corrosive?materials.?The?ability?of?a?lubricant?to?control?corrosion?is?directly?relatly?to?the?thickness?of?the?lubricant?film?remaining?on?the?metal?surfaces?and?the?chermical?composition?of?the?lubricant.
Other?functions
Lubrication?are?frequently?used?for?purposes?other?than?the?reduction?of?friction.?Some?of?these?applications?are?described?below.
Power?transmission.?Lubricants?are?widely?employed?as?hydraulic?fluids?in?fluid?transmission?devices.
Insulation.?In?specialized?applications?such?as?transformers?and?switchgear,?lubricants?with?high?dielectric?constants?act?as?electrical?insulators.?For?maximum?insulating?properties,?a?lubricant?must?be?kept?free?of?contaminants?and?water.
Shock?dampening.?Lubricants?act?as?shock-dampening?fluids?in?energy?transferring?devices?such?as?shock?absorbers?and?around?machine?parts?such?as?gears?that?are?subjected?to?high?intermittent?loads.
Sealing.?Lubricating?grease?frequently?performs?the?special?function?of?forming?a?seal?to?retain?lubricants?or?to?exclude?contaminants.
The?object?of?lubrication?is?to?reduce?friction,wear?,?and?heating?of?machine?pars?which?move?relative?to?each?other.?A?lubricant?is?any?substance?which,?when?inserted?between?the?moving?surfaces,?accomplishes?these?purposes.?Most?lubricants?are?liquids(such?as?mineral?oil,?silicone?fluids,?and?water),but?they?may?be?solid?for?use?in?dry?bearings,?greases?for?use?in?rolling?element?bearing,?or?gases(such?as?air)?for?use?in?gas?bearings.?The?physical?and?chemical?interaction?between?the?lubricant?and?lubricating?surfaces?must?be?understood?in?order?to?provide?the?machine?elements?with?satisfactory?life.
The?understanding?of?boundary?lubrication?is?normally?attributed?to?hardy?and?Doubleday,?who?found?the?extrememly?thin?films?adhering?to?surfaces?were?often?sufficient?to?assist?relative?sliding.?They?concluded?that?under?such?circumstances?the?chemical?composition?of?fluid?is?important,?and?they?introduced?the?term?“boundary?lubrication”.?Boundary?lubrication?is?at?the?opposite?end?of?the?spectrum?from?hydrodynamic?lubrication.
Five?distinct?of?forms?of?lubrication?that?may?be?defined?:(a)?hydrodynamic;? (b)hydrostatic;(c)elastohydrodynamic?(d)boundary;?(e)solid?film.
Hydrodynamic?lubrication?means?that?the?load-carrying?surfaces?of?the?bearing?are?separated?by?a?relatively?thick?film?of?lubricant,?so?as?to?prevent?metal?contact,?and?that?the?stability?thus?obtained?can?be?explained?by?the?laws?of?the?lubricant?under?pressure,though?it?may?be;?but?it?does?require?the?existence?of?an?adequate?supply?at?all?times.?The?film?pressure?is?created?by?the?moving?surfaces?itself?pulling?the?lubricant?under?pressure,?though?it?maybe.?The?film?pressure?is?created?by?the?moving?surface?to?creat?the?pressure?necessary?to?separate?the?surfaces?against?the?load?on?the?bearing.?Hydrodynamic?lubrication?is?also?called?full?film, or?fluid?lubrication.
Hydrostatic?lubrication?is?obtained?by?introducing?the?lubricant?,which??is?sometime?air?or?water?,into?the?load-bearing?area?at?a?pressure?high?enough?to?separate?the?surface?with?a?relatively?thick?film?of?lubricant.?So?,unlike?hydrodynanmic?lubrication,?motion?of?one?surface?relative?to?another?is?not?required?.
Elasohydrodynamic?lubrication?is?the?phenomenon?that?occurs?when?a? lubricant?is?introduced?between?surfaces?which?are?in?rolling?contact,?such?as?mating?gears?or?rolling?bearings.?The?mathematical?explanation?requires?the?hertzian?theory?of?contact?stress?and?fluid?mechanics.
When?bearing?must?be?operated?at?exetreme?temperatures,?a?solid?film?lubricant?such?as?graphite?or?molybdenum?disulfide?must?be?use?used?because?the?ordinary?mineral?oils?are?not?satisfactory.?Must?research?is?currently?being?carried?out?in?an?effort,?too,?to?find?composite?bearing?materials?with?low?wear?rates?as?well?as?small?frictional?coefficients.
In?a?journal?bearing,?a?shaft?rotates?or?oscillates?within?the?bearing,?and?the?relative?motion?is?sliding?.?in??an?antifriction?bearing,?the?main?relative?motion?is?rolling?.?a?follower?may?either?roll?or?slide?on?the?cam.?Gear?teeth?mate?with?each?other?by?a?combination?of?rolling?and?sliding.?Pistions?slide?within?their?cylinders.?All?these?applications?require?lubrication?to?reduce?friction, wear,?and?heating.?
The?field?of?application?for?journal?bearing?s?is?immense.?The?crankshaft?and?connecting?rod?bearings?of?an?automotive?engine?must?poerate?for?thousands?of?miles?at?high?temperatures?and?under?varying?load?conditions.?The?journal?bearings?used?in?the?steam?turbines?of?power?generating?station?is?said?to?have?reliabilities?approaching?100?percent.?At?the?other?extreme?there?are?thousands?of?applications?in?which?the?loads?are?light?and?the?service?relatively?unimportant.?A?simple,easily?installed?bearing?is?required?,suing?little?or?no?lubrication.?In?such?cases?an?antifriction?bearing?might?be?a?poor?answer?because?because?of?the?cost,?the?close,the?radial?space?required?,or?the?increased?inertial?effects.?Recent?metallurgy?developments?in?bearing?materials,?combined?with?increased?knowledge?of?the?lubrication?process,?now?make?it?possible?to?design?journal?bearings?with?satisfactory?lives?and?very?good?reliabilities.
附件2：外文翻譯譯文
軸承的摩擦與潤(rùn)滑
現(xiàn)在看來(lái)，有很多這種情況，許多學(xué)生在被問(wèn)到關(guān)于摩擦的問(wèn)題時(shí)，往往都沒(méi)引起足夠的重視，甚至是忽視它。實(shí)際上，摩擦從某種程度上說(shuō)，存在于任何兩個(gè)相接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的部件之間。而摩擦這個(gè)詞，本身就意味著，兩個(gè)或兩個(gè)以上部件的阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
在一個(gè)機(jī)器中，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦是有害的，因?yàn)樗档土藱C(jī)械對(duì)能量的充分利用。由它引起的熱能是一種浪費(fèi)的能量。因?yàn)椴荒苡盟鋈魏问虑?。還有，它還需要更大的動(dòng)力來(lái)克服這種不斷增大的摩擦。熱能是有破壞性的。因?yàn)樗a(chǎn)生了膨脹。而膨脹可以使得軸承或滑動(dòng)表面之間的配合更緊密。如果因?yàn)榕蛎泴?dǎo)致了一個(gè)足夠大的積壓力，那么，這個(gè)軸承就可能會(huì)卡死或密封死。另外，隨著溫度的升高，如果不是耐高溫材料制造的軸承，就可能會(huì)損壞甚至融化。
在運(yùn)動(dòng)部件之間會(huì)發(fā)生很多摩擦，如
1.啟動(dòng)摩擦
2.滑動(dòng)摩擦?
3.轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦。?
啟動(dòng)摩擦是兩個(gè)固體之間產(chǎn)生的傾向于組織其相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的摩擦。當(dāng)兩個(gè)固體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，這兩個(gè)零件表面的不平度傾向于相互嵌入，形成楔入作用，為了使這些部件“動(dòng)”起來(lái)。這些靜止部件的凹谷和尖峰必須整理光滑，而且能相互抵消。這兩個(gè)表面之間越不光滑，由運(yùn)動(dòng)造成的啟動(dòng)摩擦（最大靜摩擦力）就會(huì)越大。
因?yàn)?，通常?lái)說(shuō)，在兩個(gè)相互配合的部件之間，其表面不平度沒(méi)有固定的圖形。一旦運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)起來(lái)，便有了規(guī)律可循，滑動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦就叫做滑動(dòng)摩擦。啟動(dòng)摩擦通常都稍大于滑動(dòng)摩擦。
轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦一般發(fā)生在轉(zhuǎn)動(dòng)部件和設(shè)備上，這些設(shè)備“抵觸”極大的外作用力，當(dāng)然這種外力會(huì)導(dǎo)致部件的變形和性能的改變。在這種情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)件的材料趨向于堆積并且強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)部件緩慢運(yùn)動(dòng)，這種改變就是通常所說(shuō)的形變?？梢允狗肿舆\(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，最終的結(jié)果是，這種額外的能量產(chǎn)生了熱能，這是必需的。因?yàn)樗梢员ＷC運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)和克服摩擦力。
由運(yùn)動(dòng)部件的表面不平度的楔入作用引起的摩擦可以被部分的克服，那就需要靠?jī)杀砻嬷g的潤(rùn)滑。但是，即使是非常光滑的兩個(gè)表面之間也可能需要一種物質(zhì)，這種物質(zhì)就是通常所說(shuō)的潤(rùn)滑劑，它可以提供一個(gè)比較好的、比較薄的油膜。這個(gè)油膜使兩個(gè)表面分離，并且組織運(yùn)動(dòng)部件的兩個(gè)表面的相互潛入，以免產(chǎn)生熱量使兩表面膨脹，又引起更近的接觸。
減小摩擦的另一種方式是用不同的材料制造軸承和轉(zhuǎn)動(dòng)零件?？梢阅命S銅軸承、鋁合金和含油軸承合金做例子進(jìn)行解釋。也就是說(shuō)用軟的或硬的金屬組成表面。含油軸承合金是軟的。這樣，當(dāng)軸承在油中浸泡過(guò)以后，因?yàn)槊?xì)管的作用，將由帶到軸承的各個(gè)表面。這種類(lèi)型的軸承把它的潤(rùn)滑劑帶到應(yīng)力最大的部位。
對(duì)運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑以減小摩擦，應(yīng)力和熱量，最常用的是油、脂、還有合成劑。每一種潤(rùn)滑劑都有其各自不同的功能和用途。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間的運(yùn)動(dòng)情況決定了潤(rùn)滑劑的類(lèi)型的選擇。潤(rùn)滑劑的分布也決定了系統(tǒng)的選擇。
在低速度運(yùn)動(dòng)的部件，一個(gè)油溝足以將所需要的數(shù)量的潤(rùn)滑劑送到相互運(yùn)動(dòng)的表面。
第二種通用的潤(rùn)滑方法是飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)，在每個(gè)周期內(nèi)這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)一些零件經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑劑存儲(chǔ)的位置，帶起足夠的潤(rùn)滑油，然后將其散布到所有的運(yùn)動(dòng)零件上。這種系統(tǒng)用于草坪修剪機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱，對(duì)曲軸、連桿和活塞等零件進(jìn)行潤(rùn)滑。
在工業(yè)裝置中，常用的有一種潤(rùn)滑系統(tǒng)是壓力系統(tǒng)。這種系統(tǒng)中，一個(gè)機(jī)器上的一個(gè)泵，可以將潤(rùn)滑劑帶到所有的軸承表面。并且以一種連續(xù)的固定的速度和數(shù)量。
關(guān)于潤(rùn)滑，還有許多其他的系統(tǒng)，針對(duì)各種類(lèi)型的潤(rùn)滑劑，對(duì)不同類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)零件是有效的。由于設(shè)備或裝置的速度、壓力和工作要求的提高，現(xiàn)代工業(yè)比以前任何時(shí)候都更注重選用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑。
盡管潤(rùn)滑的主要目的之一是為了減小摩擦力，任何可以控制兩個(gè)滑動(dòng)表面之間摩擦和磨損的物質(zhì)，不管是液體還是固體或氣體，都可以歸類(lèi)于潤(rùn)滑劑。
潤(rùn)滑的種類(lèi)
無(wú)潤(rùn)滑滑動(dòng)。經(jīng)過(guò)精心處理的、去除了所有外來(lái)物質(zhì)的金屬在相互滑動(dòng)時(shí)會(huì)粘附或熔接到一起。當(dāng)達(dá)不到這么高的純凈度時(shí)，吸附在表面的氣體、水蒸氣、氧化物和污染物就會(huì)降低摩擦力并減小粘附的趨勢(shì)，但通常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“無(wú)潤(rùn)滑”摩擦或者叫做干摩擦。
流體膜潤(rùn)滑。在滑動(dòng)面之間引入一層流體膜，把滑動(dòng)表面完全隔離開(kāi)，就產(chǎn)生了流體膜潤(rùn)滑。這種流體可能是有意引入的。例如汽車(chē)主軸承中的潤(rùn)滑油；也可能是無(wú)意中引入的，例如在光滑的橡膠輪胎和潮濕的路面之間的水。盡管流體通常是油、水和其他很多種類(lèi)的液體，它可以是氣體。最常用的氣體是空氣。
為了把零件隔離開(kāi)，潤(rùn)滑膜中的壓力必須和作用在滑動(dòng)面上的負(fù)荷保持平衡。如果潤(rùn)滑膜中的壓力是由外源提供的，這種系統(tǒng)稱(chēng)為流體靜壓潤(rùn)滑。如果滑動(dòng)表面之間的壓力是由于滑動(dòng)面本身的形狀和運(yùn)動(dòng)所共同產(chǎn)生的，這種系統(tǒng)就稱(chēng)為流體動(dòng)壓力潤(rùn)滑。
邊界潤(rùn)滑。處于無(wú)潤(rùn)滑滑動(dòng)和流體膜潤(rùn)滑之間的潤(rùn)滑被稱(chēng)為邊界潤(rùn)滑。它可以被定為這樣一種潤(rùn)滑狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，表面之間的摩擦力取決于表面的性質(zhì)和潤(rùn)滑劑中的其他性質(zhì)。邊界潤(rùn)滑包括大部分潤(rùn)滑現(xiàn)象，通常在機(jī)器的啟動(dòng)和停止時(shí)出現(xiàn)。
固體潤(rùn)滑。當(dāng)普通潤(rùn)滑劑沒(méi)有足夠的承受能力或者不能在溫度極限下工作時(shí)，石墨和二硫化鉬這一類(lèi)固體潤(rùn)滑劑得到廣泛應(yīng)用。但潤(rùn)滑劑不僅僅以脂肪、粉末和油脂這樣一些為人們所熟悉的形態(tài)出現(xiàn)，在一些精密的機(jī)器中，金屬也通常作為滑動(dòng)面。
潤(rùn)滑劑的作用。盡管潤(rùn)滑劑主要是用來(lái)控制摩擦和磨損的，它們能夠而且通常也確實(shí)起到許多其他的作用，這些作用隨其用途不同而不同，但通常相互之間是有關(guān)系的。?
控制摩擦力。滑動(dòng)面之間潤(rùn)滑劑的數(shù)量和性質(zhì)對(duì)所產(chǎn)生的摩擦力有很大的影響。例如，不考慮熱和磨損這些相關(guān)因素，只考慮兩個(gè)油膜潤(rùn)滑表面見(jiàn)的摩擦力，它能比兩個(gè)同樣表面，但沒(méi)有潤(rùn)滑時(shí)小200倍。在流體潤(rùn)滑狀況時(shí)，摩擦力與流體黏度成正比。一些諸如石油衍生物這類(lèi)潤(rùn)滑劑，可以有很多黏度，因此能夠滿(mǎn)足范圍寬廣的功能要求。在邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，潤(rùn)滑劑黏度對(duì)摩擦力的影響不像其化學(xué)性質(zhì)的影響那么顯著。
磨損控制
磨蝕、腐蝕與固體和固體之間的接觸就會(huì)造成磨損。適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑將能幫助克服上述提到的一些磨損現(xiàn)象。潤(rùn)滑劑通過(guò)潤(rùn)滑膜來(lái)增加滑動(dòng)面之間的距離，從而減輕磨料污染物和表面不平度造成的損傷，因此，減輕了磨損和由固體與固體之間接觸造成的磨損。
控制溫度
潤(rùn)滑劑通過(guò)減小摩擦和將產(chǎn)生的熱量帶走來(lái)降低溫度。其效果取決于潤(rùn)滑劑的用量和外部冷卻措施。冷卻劑的種類(lèi)也會(huì)在較小的程度上影響表面的溫度。
控制腐蝕
潤(rùn)滑劑在控制表面腐蝕方面有雙重作用。當(dāng)機(jī)器閑置不工作時(shí)，潤(rùn)滑劑起到防腐劑的作用。當(dāng)機(jī)器工作時(shí)，潤(rùn)滑劑通過(guò)給被潤(rùn)滑零件涂上一層可能含有添加劑，能使腐蝕性材料中和的保護(hù)膜來(lái)控制腐蝕。潤(rùn)滑劑控制腐蝕的能力與潤(rùn)滑劑保留在金屬表面的潤(rùn)滑膜的厚度和潤(rùn)滑劑的化學(xué)成分有直接的關(guān)系。
其他作用。除了減小摩擦外，潤(rùn)滑劑還經(jīng)常有其他的用途。而其中的一些用途如下所述。
傳遞動(dòng)力：潤(rùn)滑劑被廣泛用來(lái)作為液壓傳動(dòng)中的工作液體。
絕緣：在像變壓器和配電裝置這些特殊用途中，具有很高介電常數(shù)的潤(rùn)滑劑起電絕緣材料的作用。為了獲得最高絕緣性能，潤(rùn)滑劑中不能含有任何雜質(zhì)和水分。
減振：在像減振器這樣的能量傳遞裝置中和在承受很高的間隙載荷的齒輪這樣的機(jī)器零件的周?chē)?，?rùn)滑劑被作為減振液使用。
密封：潤(rùn)滑脂通常還有一個(gè)特殊作用，就是形成密封層以防止?jié)櫥瑒┩鉃a和污染物進(jìn)入。
潤(rùn)滑的目的就是為了，減小摩擦力，降低能量損耗，減少機(jī)器的熱量產(chǎn)生。熱量就是因?yàn)楸砻娴南嗷ラg的相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的。潤(rùn)滑劑可以是任何一種物質(zhì)，這樣的物質(zhì)被填充到發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面之間，實(shí)現(xiàn)這一目的。大部分的潤(rùn)滑劑是液體，比如說(shuō)，油，脂，合成劑等。但它們有時(shí)也可能是固體，用在干軸承上，有的用在旋轉(zhuǎn)基體的軸承上，或者也可能是氣體，如空氣等，它是用在空氣軸承上。在潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑表面之間這種化學(xué)的和物質(zhì)的相互滲入作用，就是為了提供給機(jī)器一個(gè)良好的工作狀態(tài)。
對(duì)潤(rùn)滑劑邊界的理解，往往是比較硬的，而且是流動(dòng)的、非常薄的一層帖附在被潤(rùn)滑的表面。這些表面通常是要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。有些人推斷，按這種理解，液體的這種化學(xué)合成是十分重要的，它們提出了這樣的詞“邊界潤(rùn)滑”，邊界潤(rùn)滑是和流體潤(rùn)滑相對(duì)的另一種潤(rùn)滑。
關(guān)于潤(rùn)滑的五種不同的潤(rùn)滑形式主要有：
（1）無(wú)潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑。?
（2）流體膜潤(rùn)滑。?
（3）干潤(rùn)滑。
（4）邊界潤(rùn)滑。
（5）固體潤(rùn)滑。
無(wú)潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑是指軸承的工作表面被一種相對(duì)比較厚的液體潤(rùn)滑劑分隔開(kāi)，于是阻止了金屬表面的直接接觸，這樣得到的這種穩(wěn)定性就可以用一種理論來(lái)解釋?zhuān)簼?rùn)滑液在外壓力下工作的理論，盡管這只是一種可能。但確實(shí)需要在任何時(shí)候都得提供的足夠充分。這種擠壓力是運(yùn)動(dòng)表面本身施加給潤(rùn)滑劑而產(chǎn)生的，當(dāng)然這仍然是一種可能。這種由運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生的擠壓力產(chǎn)生了必要的壓力來(lái)分隔工作表面來(lái)抵抗加在軸承上的載荷。所以，這種潤(rùn)滑也可以被叫做液體潤(rùn)滑。
還有一種潤(rùn)滑方式，那是一種特別的潤(rùn)滑劑，它有時(shí)是空氣或水，當(dāng)加在軸承上的外載荷足夠高時(shí)，它就會(huì)以一種比較厚的狀態(tài)分隔開(kāi)相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的工作表面。所以，不像上面的那種潤(rùn)滑方式，并不需要兩種工作表面一定發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。?
第三種潤(rùn)滑方式是一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是，一種潤(rùn)滑劑是用在發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的工作表面之間。比如說(shuō)齒輪或者是滾動(dòng)軸承。從數(shù)學(xué)上的解釋就需要接觸壓力和流體機(jī)械的理論。
當(dāng)軸承不得不在較高的溫度下工作的時(shí)候，固體潤(rùn)滑劑例如合成物等，必須被使用，因?yàn)橥ǔＪ褂玫臐?rùn)滑油在這種情況下都不能工作。目前，在這方面的研究正在實(shí)施，為了尋找到合成軸承的材料，并且有低損耗和小的熱量產(chǎn)生的性能。
在有的軸承上，搖桿旋轉(zhuǎn)或在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是滑動(dòng)。在一個(gè)自鎖的軸承裝置中，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是轉(zhuǎn)動(dòng)。其他的裝置也可能是旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)。齒輪的齒嚙合是轉(zhuǎn)動(dòng)與相對(duì)滑動(dòng)的合成?；钊窍鄬?duì)于剛體的滑動(dòng)，所有的這些應(yīng)用都需要潤(rùn)滑劑來(lái)減小摩擦，降低能耗，減少熱量的產(chǎn)生。
在有些軸承的應(yīng)用領(lǐng)域是不太成熟的。有些有連接桿的軸承，比如說(shuō)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的，必須在幾千度高的高溫下和各種不同性質(zhì)的載荷下工作。這種軸承用在汽輪發(fā)動(dòng)設(shè)備上可以說(shuō)是穩(wěn)定性接近100%。還有另一種極端的情況，在有些軸承有幾千種應(yīng)用，應(yīng)對(duì)各種不同的載荷。其他的輔助設(shè)施就相對(duì)不重要了。需要的是一個(gè)簡(jiǎn)單的、容易安裝的軸承。需要很少的甚至是不需要潤(rùn)滑劑。在這種情況下，有的軸承并不是最好的選擇，因?yàn)槌杀竞拖嘟墓睢Ｗ罱谳S承材料上的研究已有了一定的突破。隨著對(duì)潤(rùn)滑的研究的知識(shí)的積累，設(shè)計(jì)出有良好工作狀況和較高的穩(wěn)定性的軸承已不是很遙遠(yuǎn)了。
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