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  • 2015年第40卷第3期文章目次
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    • 纳米黏着接触行为及其压力分布和相变过程分析

      2015, 40(3):8-12. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.002

      摘要 (1874) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用分子动力模拟方法研究刚性球型探头与原子级光滑表面的黏着接触过程,分析接触过程的载荷-位移曲线、压力分布和相变情况;得到加载过程黏着接触的“突跳点”与“引力最大点”,分别是由于探头与基体原子之间的范德华作用和键合作用导致;在卸载过程中引力最大时刻,探头与基体发生“颈缩”分离。在“突跳”点时,接触区原子处于受拉状态,在“突跳”过程后,接触区中心原子逐渐处于受压状态,接触边缘处于受拉状态;随着探头不断压入基底,接触区中心原子所受压力越来越大。在卸载过程中的引力最大时刻,接触区原子重新处于受拉状态。在加载过程中接触区内有高压相的产生,在卸载过程“颈缩”分离阶段,配位数为0的原子数目迅速增加,更多的原子粘附在探头上被带走。

    • 无油涡旋压缩机齿端面密封机构的设计

      2015, 40(3):13-16. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.003

      摘要 (1869) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对涡旋压缩机齿端面介质泄漏的特点,提出一种齿端面密封机构模型,通过齿端面开设的密封槽内安装自润滑材料密封条和弹簧,实现涡旋齿轴向间隙的密封。通过分析不同位置的密封条所受压差力情况,将密封条的工作状态分为无压差和有压差2种工况,分别建立密封机构的简化力学模型,通过密封条和动涡盘的受力分析,研究弹簧力、压差力和背压气体力3种载荷对密封机构工作过程的影响。结合受力分析结果,从密封槽深度、弹簧位移、背压腔直径等三方面,实现密封机构的结构设计,获得满足密封机构正常工作时的结构参数取值范围,为涡旋齿端面密封机构的设计提供了理论依据。

    • 激光表面织构化对压裂泵柱塞摩擦性能的影响

      2015, 40(3):17-20. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.004

      摘要 (1803) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用激光加工的方法在压裂泵柱塞试件表面熔蚀出一系列不同面积比和直径的微小型、低密度圆柱形表面织构凹坑。采用销-盘试件运动模拟3000型压裂泵密封摩擦副,在MDW-1型万能摩擦磨损试验机上研究不同表面织构的20#钢与丁腈橡胶弹性材料配副时的摩擦特性。结果表明:合理布置的表面织构能够明显降低摩擦因数与温升,且凹坑能够吸纳磨粒、避免二次磨损。在载荷100 N、速度2.2 m/s试验条件下,表面织构均匀分布、面积比为2.0%、直径为0.20 mm圆柱形凹坑,可使摩擦因数和温升分别降低56.2%、55.4%,且试件表面磨斑、磨痕明显减少。

    • 汽车无级变速器油(CVTF) 的摩擦学特性

      2015, 40(3):21-25. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.005

      摘要 (1726) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展无级变速器(CVT)及汽车无级变速器油(CVTF)技术分析,对CVTF进行评价测试,分析主要技术指标与台架试验及实际应用效果的相关性,探讨CVTF的摩擦学特性,指出CVTF不但要有良好的润滑特性,还必须有适当的摩擦力(摩擦因数),以达到既能降低能耗、减少磨损,同时又能满足牵引能力和提高动力传递效率的目的。

    • 环形进气锥腔结构静压气体轴承性能研究

      2015, 40(3):26-29. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.006

      摘要 (1930) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:中心进气锥腔轴承承载力较高,但气腔容积较大,稳定性较差。对中心进气锥腔轴承结构进行改进,提出环形进气锥腔气体轴承;建立供气孔和轴承间隙组成的完整气体轴承流场,采用层流模式计算不同轴承结构参数时的压力分布、承载力和气容比,并计算优化结构的轴承的承载力和刚度。结果表明,在一定范围内增大锥腔高度和锥腔半径可以提高承载力,增大气容比;改进后的气体轴承承载力和刚度较高,气腔容积大大减小,稳定性提高。

    • 水下采油树油管悬挂器密封性能分析

      2015, 40(3):30-34. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.007

      摘要 (2020) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以水下采油树油管悬挂器密封结构为研究对象,建立金属密封圈凸缘处的接触面为半圆形接触面(密封Ⅰ)和倾斜接触面(密封Ⅱ)2种形式的力学模型,利用ABAQUS软件建立其有限元模型,分析过盈量、压力和温度对金属密封圈最大Mises 应力和最大接触应力的影响及不同过盈量时接触应力在接触宽度上的分布。结果表明:密封Ⅰ的最大Mises 应力和最大接触应力都随着过盈量、工作压力和温度的增加而增加,而密封Ⅱ的最大Mises 应力和最大接触应力呈现不同的变化趋势;密封Ⅰ能够提供较大的接触应力,具有很强的密封能力,但密封宽度相对较小;一定的过盈量时,密封Ⅱ能达到较大接触宽度,保证良好的密封性能。

    • 风力发电机主轴制动器摩擦副温度场分析

      2015, 40(3):35-39. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.008

      摘要 (1836) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于有限元软件ANSYS建立某大型风电主轴制动器的三维有限元模型,运用参数化语言APDL进行编程,实现热载荷的循环施加,并对正常工况和紧急工况下制动盘温度场进行数值计算。结果表明,制动盘温度分布不均匀,摩擦区域温度呈现锯齿状波动,从而产生热冲击;制动盘表面摩擦区域各处温度最高点约处于制动过程的3/5段,紧急工况温度大大高于正常工况;制动结束后摩擦热向非摩擦区移动,摩擦区轴向温度趋于一致,而非摩擦区轴向上内部温度大于表面温度。

    • 基于Carreau流变模型的渐开线齿轮摩擦因数研究

      2015, 40(3):40-46. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.009

      摘要 (1841) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合载荷分担概念和弹流润滑理论,研究润滑剂的流变性对渐开线齿轮油膜厚度、摩擦因数等润滑特性的影响;分别采用Carreau流变模型和Doolittle-Tait自由体积黏度模型描述润滑剂的剪切稀化特性及黏压关系,研究齿轮载荷、转速、表面粗糙度和润滑剂压黏系数对摩擦因数的影响。研究结果表明:不同的润滑剂剪切稀化特性不同,因此油膜厚度、油膜承载比例和摩擦因数均不同;摩擦因数随着转矩的增大先显著增大,当超过某一转矩值时,摩擦因数开始缓慢变化;摩擦因数随着转速的增加先显著减小,当转速增加至某一值时摩擦因数又随之增大;随着表面粗糙度和润滑剂压黏系数的增大,摩擦因数均明显增大。

    • 碳布增强树脂基湿式摩擦材料摩擦学评价体系

      2015, 40(3):47-51. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.010

      摘要 (1911) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于模糊数学理论,建立一种针对湿式摩擦材料摩擦磨损性能的模糊综合评价方法,包括动摩擦因数、动摩擦因数稳定性、磨损率以及总体摩擦磨损性能等指标。采用摩擦性能测试机对4种湿式摩擦材料进行摩擦磨损性能试验,通过扫描电子显微镜等获得样品的相关实验数据;采用提出的模糊综合评价方法对湿式摩擦材料的性能进行评价。综合评价的结果与实际测试结果是一致的,验证了该评价方法的正确性。

    • 曲轴系轴承润滑特性数值仿真技术研究

      2015, 40(3):52-56. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.011

      摘要 (1966) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用载荷平衡方程并基于流体动力润滑理论建立曲轴系流体动力学的数学模型,然后综合采用有限差分和数值迭代方法提出该模型的数值求解算法;在此基础上,以某单缸柴油机曲轴系为例研究网格密度、松弛因子以及求解边界条件等因素对数值仿真结果的收性影响。计算表明,润滑特性求解的网格密度宜取轴承周向网格数m=40,轴承轴向网格数n=20;超松弛因子β的取值范围应控制在1.5~1.9内;当空穴压力较大时,JFO边界条件所得结果相比雷诺边界条件更准确。

    • 基于多孔介质模型的机械密封静压泄漏特性分析

      2015, 40(3):57-63. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.012

      摘要 (1973) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对接触式机械密封普遍存在的渗漏现象,考虑到流体在多孔介质中的流动和在密封端面间的流动具有相似特征,基于多孔介质模型建立密封端面间渗流模型,通过对动量方程和连续性方程的推导,得到适用于密封端面间流体流动的控制方程,提出一种密封端面间泄漏率的解析计算新方法,并与COMSOL数值模拟得到的泄漏率进行对比分析;研究孔隙率、端面表面粗糙度、膜厚、密封介质压力和弹簧比压对静压泄漏特性的影响规律。结果表明,泄漏率随孔隙率、端面表面粗糙度、膜厚和密封介质压力的增大而增大,随弹簧比压的增大而减小,解析计算结果和数值模拟结果的变化趋势基本一致,证明该解析法计算泄漏率具有实用性和可行性。

    • 椭圆滑动轴承油膜特性的两相流分析

      2015, 40(3):64-68. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.013

      摘要 (1929) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用CFD模拟软件中的多相流模型研究椭圆滑动轴承的油膜特性。建立椭圆滑动轴承SST湍流模型和Mixture两相流模型,分析椭圆滑动轴承的油膜特性及其气穴分布特点,对比分析考虑两相流和未考虑两相流的椭圆滑动轴承的油膜特性,验证新计算模型的正确性,并研究各种影响因素对润滑油气化的影响。结果表明:两相流模型比单相流模型更能真实反映椭圆滑动轴承的实际油膜特征;随偏心距的增加、转速的升高,气化现象越明显,且高黏度润滑油更容易产生气化现象;椭圆滑动轴承第二油楔内的润滑油比第一油楔内的润滑油更易出现气化。

    • 高速涡轮泵动静压轴承两相润滑特性与稳定性试验研究

      2015, 40(3):69-72. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.014

      摘要 (1933) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对气液两相润滑下轴承静动特性、轴承稳定性以及两相润滑特性及稳定性的试验研究,建立基于理论与试验混合建模的轴承静动特性分析方法,解决了理论分析时采用混合均质模型得到的方程不封闭的问题;提出高速低温动静压轴承支撑转子系统的稳定性综合试验技术,实现了从多角度试验研究轴承稳定性问题,各子项测试结果可互相辅佐和验证,解决了传统稳定性测试技术中试验结果孤立的问题;揭示两相润滑下轴承的重要性能规律:汽化使刚度增加、稳定性改善,但该效应对参数敏感,使轴承性能不易控制。

    • 液压油在线污染度连续监测传感器研究

      2015, 40(3):73-78. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.015

      摘要 (1923) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在液压油在线污染连续检测过程中,流速随机波动和颗粒分布随机变化等复杂环境影响液压油污染度测试精度。采用FARIMA数学模型和随机过程谱分析方法对复杂环境流速信息进行实时识别与补偿,设计一种新型颗粒污染传感器。测试结果表明,新型传感器在复杂应用环境下得到了重复性精度更高的污染度测试结果。该传感器已成功用于液压装置液压油污染状态的实时监控。

    • 导电复合锂基润滑脂润滑的制备及性能研究

      2015, 40(3):79-83. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.016

      摘要 (1933) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚α烯烃(PAO)为基础油,以复合锂皂为稠化剂,并添加抗氧、极压和导电添加剂,制备一种导电复合锂基润滑脂,用高速往复摩擦磨损试验机和表面电阻测定仪测定其润滑性能和导电性能,并与国外商用润滑脂和国产导电润滑脂进行比较。通过光学显微镜观察磨斑表面发现,自制的复合锂基脂润滑的表面光滑平整,其润滑性能优于其他2种润滑脂;体积电阻测量结果表明,复合锂基脂的体积电阻率要远远小于国外商用润滑脂和国产导电脂,说明其导电性也要优于其他2种润滑脂。研究表明,选用的有机导电介质不但降低了体积电阻,而且形成的摩擦保护膜也提高了其润滑性能。

    • 润滑油改善汽车综合循环工况油耗的试验研究

      2015, 40(3):84-87. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.017

      摘要 (1951) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有台架试验研究表明润滑油对变速箱的传动效率有一定的影响,为此按照GB/T 12545.5-2008模拟汽车综合循环工况,采用整车台架模拟试验研究变速箱润滑油对汽车综合循环工况油耗的影响,验证了低黏度润滑油对提高变速箱以至于提升整车效率、降低整车油耗具有积极的作用。实验结果表明,不同黏度的变速箱润滑油对整车油耗有不同的影响,采用低黏度的变速箱润滑油能更有效地降低整车油耗。

    • 增黏剂对锂基润滑脂流变性能的影响

      2015, 40(3):88-91. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.018

      摘要 (1888) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备含有不同种类增黏剂的锂基润滑脂,测试润滑脂的锥入度和相似黏度;采用流变仪通过剪率控制下的稳态流变试验和应变控制下的动态流变试验,研究增黏剂种类对锂基润滑脂流变性的影响。结果发现,加入增黏剂后,锂基脂的弹性模量减小,形变增大,即弹性特征相对减弱,黏性特征相对增强,从而润滑脂更易变形,不易流动,产生的形变更易恢复;在本研究试验条件下,不同增黏剂对基础脂流变性的影响程度不同,聚甲基丙烯酸酯的影响最为显著,小分子量的乙丙共聚物的影响最小。

    • 基于路面加权因子的油液监测重型车辆可靠性试验研究

      2015, 40(3):92-97. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.019

      摘要 (1897) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的重型车辆的可靠性试验方案依据经验制定,缺少车辆磨损数据的量化指标。对车辆动力传动系统在不同路面的油液磨损光谱元素浓度进行分析,确定路面起伏程度对动力传动系统磨损可靠性的影响因子;提出基于路面影响因子的油液灰色理论可靠性预测方法,预测动力传动系统的磨损寿命,并和实际试验数据进行对比分析,验证模型的正确性。基于路面影响因子的油液灰色理论可靠性预测方法,可制定出基于量化指标的合理的重型车辆试验方案。

    • 滑套密封技术分析与性能评估

      2015, 40(3):98-102. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.020

      摘要 (1902) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:滑套作为石油天然气分层开采技术的重要工具,其密封性能直接影响着施工的效果。对用于滑套的不同密封方案进行总结分类,包括O形圈密封、唇形密封、特殊型密封及其不同的组合密封形式;从密封效果、抗剪切性、耐磨性、使用寿命、成本5项指标对各类密封进行性能评估。综合考虑5项指标,滑套密封可选用简单星形密封圈、星形密封圈加挡圈、U型密封圈、特康双三角密封圈等密封形式;而从经济实用方面来考虑,低压且速度不高时,可使用简单O形圈、O形密封圈加平挡圈;压力较高且速度变化较大时,可使用O形圈和梯形环的组合、V形夹织物橡胶组合密封圈、K型特康斯特密封圈、T型特康格来圈。

    • 高速轴承油气润滑系统的研究及应用现状

      2015, 40(3):103-108. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.021

      摘要 (1871) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着高速加工技术的快速发展,油气润滑技术应用于高速机床/磨床电主轴轴承已成为目前发展的普遍趋势。概述近年来油气润滑系统应用于高速轴承的研究现状及应用进展,总结油气润滑系统组成、主要影响因素、油气两相流形成机制、润滑状态、关键部件研制等油气润滑系统的研究成果和应用现状,阐述油气润滑系统的设计难点,并提出油气润滑系统研究的未来发展方向。

    • 防尘圈注塑模具设计

      2015, 40(3):109-112. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.022

      摘要 (2089) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以几种不同结构的防尘圈为例,介绍了两种注塑防尘圈的模具设计思路和要点:一种是保证产品外观优先,另一种是节约材料优先。借助于模流分析软件对注塑成型过程进行模拟分析,预测注塑产品在注塑过程中可能出现的问题,在设计阶段对模具进行优化和改进,减少模具加工完成后的修模。经产品试制及小批量生产证明,该模具生产出来的防尘圈外观优良、质量稳定、材料利用率高。

    • 钢丝绳脂组成对抗水性能的影响

      2015, 40(3):113-115. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.023

      摘要 (1842) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用润滑脂抗水喷雾性测定方法,研究基础油黏度、主稠化剂及辅助稠化剂、黏附剂添加量对钢丝绳脂抗水性能的影响。结果表明:随着基础油黏度的增加,钢丝绳脂的抗水性能有明显改善,尤其是黏度为25~56 mm 2/s时改善效果最显著;聚丙烯类主稠化剂在改善钢丝绳脂的抗水性能方面优于聚乙烯类;随着辅助稠化剂微晶蜡添加量的增加,钢丝绳脂抗水性能提高,但微晶蜡质量分数大于4%抗水性能改善效果趋于平缓;随着黏附剂聚异丁烯(PIB)、烯烃共聚物(OCP)添加量的增加,钢丝绳脂抗水性能提高,但黏附剂质量分数大于5%时会导致抗水性能变差;聚异丁烯(PIB)对钢丝绳脂抗水性能的改善优于烯烃共聚物(OCP)。

    • 油液监测技术在空压机故障分析中的应用

      2015, 40(3):116-118. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.024

      摘要 (1884) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:某寿力空压机在运行过程中连续出现了高温和振动异常现象,给生产带来严重的安全隐患。采用热成像、振动、油液分析技术,分析空压机运行异常的原因。结果表明,油品变质是引发压缩机运行异常的直接原因,表明油液监测技术是企业开展设备状态监测和故障根源分析的有效手段之一。

    • 钢铁企业全优润滑管理的初步探索

      2015, 40(3):119-124. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.025

      摘要 (1797) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述首钢京唐公司开展全优润滑管理的主要内容,从合理选油、在用油品状态监测、污染控制等几个方面说明开展全优润滑管理的重要性。

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