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博碩士論文 etd-0709100-145454 詳細資訊
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論文名稱
Title
二硫化鉬添加劑對螺桿與螺帽鬆緊過程的磨潤性能之影響
Effect of MoS2 Additive on the tribological performance of loosing and tightening process for screw and nut
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
66
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2000-06-30
繳交日期
Date of Submission
2000-07-09
關鍵字
Keywords
螺帽、螺桿、添加劑
nut, additive, screw
統計
Statistics
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中文摘要
本研究使用自行研製之新型的螺桿磨潤試驗機,以鉻鉬鋼(SCM 440 )為螺桿材質,高拉力黃銅( HBsC3 )為螺帽材質,探討二硫化鉬(MoS2)、硫系Anglamol(SP)及磷酸三甲苯脂(TCP)添加劑對螺桿與螺帽鬆緊過程的磨潤性能之影響。
研究結果顯示,添加劑的潤滑效果依序為MoS2、SP 和TCP,其中以Grease#0號與添加MoS2的組合為最佳。當MoS2濃度增加至5%時,可使潤滑油脂達到最長的潤滑壽命。但MoS2濃度繼續增加,反而降低潤滑效果。若以不同螺紋面壓的作用下,在面壓為2.64kg/mm2時,將獲得大於8000次的潤滑壽命。為維持螺桿與螺帽之長壽命,鎖模時螺紋面的壓力2.64kg/mm2為極限值。
Abstract
In this study, Effect of Molybdenum disulfide (MoS2), Anglamol(SP) and Tricresyl phosphate(TCP) additives on the tribological performance of loosing and tightening process of screw and nut were investigated by using a self-developed tribological tester. The screw and nut are made of SCM 440 and HBsC3, respectively.

Result shows that the MoS2 additives with Grease#0 give the best tribological performance but TCP with Grease#0 is worst. With increasing concentration of MoS2 , the lubricant life increases, reaches a maximum at about 5wt% and finally diminishes with decreasing. Surface pressure between the screw and nut, the lubricant life increases. Under the surface pressure of 2.64kg/mm2, the lubricant life can achieve 8000 cycles or more. To maintain the long life of the screw and nut, the surface pressure should be equal to or less than 2.64kg/mm2.

目次 Table of Contents
總目錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
總目錄 iii
圖目錄 vi
表目錄 ix
符號說明 x
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2本研究之重要性 1
1.3文獻回顧 2
1.4本文重點 5
第二章 力學分析與螺紋面壓的計算 9
2.1力學分析 9
2.2螺紋面壓的計算 16
第三章 實驗設備與實驗方法 19
3.1實驗設備 19
3.1.1傳動螺桿磨潤試驗機 19
3.1.2量測系統 19
3.1.3數據擷取與處理系統 19
3.1.4量測設備之校正 19
3.2實驗材料 27
3.2.1試片材料 27
3.2.2試片處理 27
3.2.3潤滑油脂種類 27
3.3實驗條件 28
3.4實驗步驟 31
3.4.1前置作業 31
3.4.2實驗步驟 31
第四章 實驗結果與討 33
4.1實驗結果 33
4.1.1以Grease#0號含不同濃度之MoS2下軸向鎖緊力的變化 33
4.1.2以Grease#0號含不同濃度之MoS2下螺紋面摩擦係數的
變化 35
4.1.3以Grease#0號含不同濃度之MoS2下軸向鎖緊力的變化 36
4.1.4以Grease#3號含不同濃度之MoS2下螺紋面摩擦係數的
變化 37
4.1.5 Grease#0號與Grease#3號之潤滑油脂使用壽命 38
4.1.6以添加極壓添加劑SP與TCP下軸向鎖緊力的變化 39
4.1.7以添加極壓添加劑SP與TCP下螺紋面摩擦係數的
變化 40
4.1.8極壓添加劑SP與TCP之潤滑油脂使用壽命 40
4.1.9不同面壓下的變化 41
4.1.10全部清洗,再次添加潤滑油之現象觀察 41
4.1.11螺紋面之磨耗觀察 41
4.1.12實驗後潤滑油脂的外觀分析 42
4.1.13潤滑油脂加熱實驗 43
4.2討論 54
第五章 結論 64
參考文獻 66





















圖目錄

頁次
圖1.1 (a)德國Muller-Weingarten公司所開發之螺桿沖床(Screw Press)(b)螺桿沖床所製造之渦輪葉 6
圖1.2 台灣南嶸機械公司所開發之雙模版螺桿鎖模式千噸級射壓成
形機 6
圖1.3 油壓式射出成形機示意圖 7
圖1.4 肘節式夾模機構示意圖 7
圖1.5 直壓式夾模機構示意圖 7
圖1.6 Ellison & Erman 所設計的螺桿試驗機 8
圖1.7 石橋和佐佐木所改良的螺桿試驗機 8
圖2.1 動力螺紋示意圖 14
圖2.2 負荷 下之螺旋上的外力 15
圖2.3 (a)鎖緊扭力 與軸環(座墊)摩擦扭力之關係 (b)鎖緊扭力 與
螺紋面摩擦扭力 之關係 (c)鎖緊扭力 與鎖緊力 之關係 16
圖2.4 螺紋面之傳力線 18
圖2.5 軸向負荷應力之分析 18
圖3.1 螺桿、螺母之磨潤試驗機示意圖 23
圖3.2 傳動螺桿磨潤試驗機 23
圖3.3 傳動螺桿磨潤試驗機之負荷計量測設備 24


圖3.4 傳動螺桿磨潤試驗機之數據擷取設備 24
圖3.5 負荷計Ⅰ(AL311)之校正曲線 25
圖3.6 負荷計Ⅱ(Strain Gauge)之校正曲線 26
圖3.7 (a)螺桿試片之尺寸(b)螺帽試片之尺寸 30
圖4.1 使用Grease#0號添加MoS2時,鎖緊與放鬆次數對軸向鎖緊力
的影響 44
圖4.2 使用Grease#0號添加MoS2時,螺桿與螺帽鎖緊次數對螺紋面
摩擦係數的影響 45
圖4.3 使用Grease#3號添加MoS2時,鎖緊與放鬆次數對軸向鎖緊力
的影響 46
圖4.4 使用Grease#3號添加MoS2時,螺桿與螺帽鎖緊次數對螺紋面
摩擦係數的影響 47
圖4.5 使用不同潤滑油脂,定臨界摩擦係數0.2 時所估計的潤滑油脂
壽命 48
圖4.6. 使用Grease#0號添加SP與TCP時,鎖緊與放鬆次數對軸向鎖緊力的影響 49
圖4.7 使用Grease#0號添加SP與TCP時,螺桿與螺帽鎖緊次數對螺紋面摩擦係數的影響 50
圖4.8 不同面壓時,螺桿與螺帽鎖緊次數對螺紋面摩擦係數的影響
51
圖4.9 不同面壓作用下,潤滑油的使用壽命曲線 .52



圖4.10 Grease#0號+5% MoS2在一般情形下與重新清洗過後,再次添
加潤滑油的現象比較 53
圖4.11 乾燥情況下,黏附於螺紋表面之片狀磨耗顆粒照片 54
圖4.12 乾燥情況下,螺帽內的磨耗顆粒照片 55
圖4.13 磨耗顆粒的照片 56
圖4.14 乾燥情況下,黏附於螺紋表面之磨耗顆粒SEM照片 57
圖4.15 Grease#0號實驗前後之外觀(a) 實驗前,(b) 實驗後 (c) 加熱實驗之結果 58
圖4.16 Grease#0號添加5%MoS2使用實驗前後之外觀(a) 實驗前,(b)實驗後(c) 加熱實驗之結果 59
圖4.17 Grease#0號實驗前後之外觀(a) 實驗前,(b) 實驗後 (c) 加熱實驗之結果 60
圖4.18 Grease#0號添加5%MoS2使用實驗前後之外觀(a) 實驗前,(b) 實驗後(c) 加熱實驗之結果 61
圖4.19 Grease#0號添加3%SP實驗前後之外觀(a) 實驗前,(b) 實驗後(c) 加熱實驗之結果 62
圖4.20 Grease#0號添加3%TCP實驗前後之外觀(a) 實驗前,(b) 實驗後(c) 加熱實驗之結果 63






表目錄

表3.1 實驗設備之功能 20
表3.2 感測器之功能 21
表3.3 量測設備之功能 21
表3.4 實驗用潤滑劑 27
表3.5 螺桿和螺帽之硬度和化學成份 27
表3.6 國光牌多效滑脂的成份與性質 28





參考文獻 References
參考文獻
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15. 池田 馨•中川 元•光永公一:日本機械
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