机械工程学报

作者：种海浪, 王大刚, 张德坤

单位：中国矿业大学机电工程学院 徐州 221116

关键词：钢丝绳,弯曲,摩擦疲劳,疲劳载荷；

基金：国家自然科学基金(52175205)、中国博士后科学基金(2019M652001，2020T130695)、江苏高校优势学科建设工程(PAPD)和江苏高校品牌专业建设工程(TAPP)资助项目。

海洋钻机起升系统绞车滚筒层间钢丝绳易发生弯曲摩擦疲劳行为，造成钢丝绳横截面积损耗和承载强度降低，进而制约起升系统钢丝绳承载安全性。因此，运用自制层间钢丝绳弯曲摩擦疲劳试验台，开展不同疲劳参数(疲劳次数、疲劳载荷和围包角)下钢丝绳弯曲摩擦疲劳试验，通过人工拆股法、超景深电子显微镜和扫描电子显微镜，考察了钢丝绳弯曲摩擦疲劳特性(摩擦因数、磨损轮廓尺寸、横截面损失面积、磨损机理、磨损体积及磨损速率)及其受到疲劳参数的影响规律。结果表明：疲劳钢丝绳摩擦因数呈现快速增加、缓慢增加及趋于稳定的变化趋势，随着疲劳载荷的增大而增大，随着围包角增大而减小；最大磨损宽度、磨损深度、磨损体积及横截面最大损失面积均随着疲劳次数和疲劳载荷增加而增加，随围包角增大而减小；磨损速率随着疲劳次数增加呈现快速增加-趋于稳定-小幅增长的变化趋势；磨损机理主要为氧化磨损、黏着磨损和疲劳磨损。

来源：2025年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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