滚子链应用纳米技术的初步研究

论文摘要

纳米科学与技术不断向我们展现纳米材料的奇异特性和广泛应用,以纳米科学与技术为中心的新科技将成为本世纪的主导,同时纳米科学技术的研究和应用将极大地推进制造业的进一步发展。链条是一种传统的动力元件,在工业中占有重要的基础地位,作者基于对链条的认知和对纳米材料奇特性质的兴趣以及对纳米技术广泛应用前景的认识,提出把纳米技术应用到链条上,进一步提高链条的性能和工艺水平。作者针对占链条比例最大的滚子链及磨损这一主要失效形式进行了大胆尝试,即试图在滚子链的销轴外径与套筒内径加一层纳米膜以提高其耐磨性,进而提高链条的使用寿命。本文选用数量较多的摩托车传动滚子链进行试验研究,通过对摩托车滚子链的失效分析和工艺研究,通过对纳米薄膜制备方法及薄膜特性的比较,选用表面纳米化的方法对销轴外径进行处理,通过对表面纳米化的论述,确定用薄膜性能比较好的表面自身纳米化,具体选用超音速微粒轰击表面纳米化法,同时对套筒表面进行镍磷化学镀处理,最后装配成整链进行磨损性能对比试验研究。对销轴外径进行了超音速微粒轰击表面纳米化处理,对套筒表面进行化学镀处理。通过金相显微镜和扫描电镜对销轴表面进行观察,发现表面发生强烈塑性变形并且表层组织细化了,随着轰击时间的延长,细化层的厚度也增加;销轴外观有黑色变为亮白色,直径也轻微变小了。把不同时间表面纳米化处理的销轴和化学镀处理的套筒以及做比较的普通销轴套筒分成4 种搭配组合,连同链板和滚子装配成整链,在封闭力流实验台上做磨损试验。通过试验数据得到的磨损伸长量对试验时间的曲线表明,销轴进行超音速微粒轰击表面纳米化处理对链条耐磨性有提高,其中轰击时间长的效果更好,对套筒进行Ni-P 化学镀处理在提高滚子链耐磨损性能方面也有一定的作用,这两种表面处理方案的组合进一步提高了滚子链的耐磨损性能。本文在纳米技术提高滚子链耐磨性方面做了尝试,并通过磨损试验证明了纳米技术应用于滚子链可以提高其耐磨性,同时提出了进行更进一步研究的方案和所要达到的目的以及需要进一步解决的问题。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出背景
• 1.2 课题的提出及意义
• 1.3 本论文的工作
• 第二章 纳米技术概述
• 2.1 纳米科技发展简史
• 2.2 纳米技术的基本概念及内涵
• 2.3 纳米粒子的性质
• 2.3.1 纳米粒子的基本特性
• 2.3.2 纳米粒子的其他性质
• 2.4 纳米技术的应用
• 2.4.1 环保领域中的应用
• 2.4.2 纺织品中的应用
• 2.4.3 化工领域中的应用
• 2.4.4 作为润滑油添加剂的应用
• 2.4.5 化妆品中的应用
• 2.4.6 涂料工业中的应用
• 2.4.7 生物、医学领域中的应用
• 2.4.8 军事领域中的应用
• 2.4.9 电子、信息产业的应用
• 2.4.10 能源领域中的应用
• 2.5 国内外的纳米研究动态及市场前景
• 2.5.1 国外纳米研究动态
• 2.5.2 我国的研究水平
• 第三章 链条概述
• 3.1 链条发展简史
• 3.2 链传动的特点及失效分析
• 3.2.1 链传动的特点
• 3.2.2 链传动的失效分析
• 3.2.3 链条各零件的性能要求
• 第四章 实验方案的确定
• 4.1 实验研究的目的、步骤
• 4.2 销轴实验方案的确定
• 4.2.1 销轴实验方案初定
• 4.2.2 表面纳米化概述
• 4.2.3 销轴方案的确定
• 4.3 套筒实验方案的确定
• 4.3.1 确定套筒方案
• 4.3.2 镍磷化学镀概述
• 第五章 实验过程及分析
• 5.1 销轴的表面纳米化处理及分析
• 5.2 套筒的镍磷化学镀处理
• 第六章 链条磨损性能试验
• 6.1 试验设计及过程
• 6.2 试验数据的分析
• 6.2.1 影响因素和误差
• 6.2.2 数据的处理
• 6.3 对于进行进一步研究的一些想法
• 第七章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介