摘要:以航天涡轮泵用机械密封的镶嵌静环组件为研究对象，采用有限元法对比研究了静环座开或不开空刀槽2种情况下，石墨静环在静态条件下的接触压力、端面轴向变形和等效应力的分布特征。结果表明：未开空刀槽镶装静环组件的石墨环密封端面轴向变形分布沿径向呈发散楔形状，且相对变形量差值较大，而开空刀槽后静环组件的接触压力、等效应力和端面轴向变形均得到改善。分析了空刀槽的尺寸大小、形状以及开槽位置对石墨静环受力特征的影响，确定了静态条件下合理的开槽几何特征值。结果表明：空刀槽开在静环座径向侧壁根部较合适，且当空刀槽槽宽占比约为1/2时，静环端面轴向变形达到最小，有利于减小密封泄漏率；相比于其他几种空刀槽结构形状和特征尺寸，石墨静环拥有燕尾形空刀槽且当燕尾角为45°时，其端面轴向变形量沿径向变化最小，静环的装配应力均值最小。

摘要:封隔器密封胶筒在井下实际应用中力学特性复杂，同时需要承受高温高压饱和水蒸汽的强腐蚀作用，故对胶筒材料性能的要求异常苛刻。为改善密封胶筒的结构稳定性及高温高压水耐腐性，以密封胶筒为研究对象开展有限元仿真分析，通过胶筒结构参数、界面摩擦性能和材料特性等因素对其力学特性及密封性能影响规律的比较，提出软硬质材料多层堆叠及环端面金属包覆结构以实现性能优化。仿真结果表明，优化后的结构改善了密封胶筒肩部的挤出现象，增大了接触区域的密封效果，同时阻挡了高温高压水对胶筒的腐蚀。

摘要:为了获得具有较强适应工况变化能力的上游泵送机械密封，以微间隙内流场的CFD计算为基础，建立涉及多工况的多目标优化数学模型，综合分析相关研究成果和密封特性确定了优化变量及其取值范围、工况参数取值范围和优化目标。应用模糊集理论确定不同工况下的液膜刚度和泄漏量的权重因子，并研究人工神经网络模型对优化结果的影响。基于穷尽搜索法和遗传算法对密封进行优化设计，对比分析2种优化方法得到的优化结果，并对优化前后的密封润滑膜流场特性进行BVF诊断分析。优化研究表明：人工神经网络模型很好地拟合了液膜刚度、泄漏量随槽型参数变化的函数关系；2种优化方法都能提高密封性能，但遗传算法优化比穷尽搜索法优化能获得更好的优化结果。

摘要:为提高压气机级间气路封严密封性能，在传统六边形蜂窝的基础上，改变其结构得到方形蜂窝和圆形蜂窝，数值研究不同间隙、压比和转速下蜂窝结构对篦齿-蜂窝密封封严性能的影响。结果表明：间隙增加时，篦齿密封、六边形蜂窝密封、方形蜂窝密封、圆形蜂窝密封4种密封方式泄漏量均线性增加，但由于蜂窝破坏了流场透气效应，故篦齿-蜂窝密封泄漏量增速最慢，其中圆形蜂窝密封封严效果最好；压比增加时，4种密封方式泄漏量均增加，但篦齿及蜂窝腔室内形成漩涡亦随压比增加而愈发强烈，耗散更多能量，故泄漏量增速逐渐变缓；转子转速增加时，流体环向速度增加，4种密封方式泄漏量均减小，而蜂窝环向切割流体形成漩涡耗散能量，故篦齿-蜂窝密封减小幅度较大。在大间隙高压比高转速的工况下，篦齿-蜂窝衬套结构封严效果更好，其中篦齿-圆形蜂窝密封最具优势。

摘要:采用非平衡磁控溅射技术制备Ti/WS2复合薄膜。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分别对复合薄膜的微观形貌、成分、硬度以及摩擦磨损性能进行测试，研究氩气流量对Ti/WS2复合薄膜微观形貌和摩擦学性能的影响。结果表明：随着氩气流量增加，Ti/WS2复合薄膜的疏松结构明显改善，薄膜致密度得到了提高，且Ti/WS2复合薄膜的（002）晶面择优取向增强；随着氩气流量的增加，Ti/WS2复合薄膜的摩擦因数呈现逐渐降低趋势，磨损率逐渐减小，且磨损机制由明显的磨粒磨损特征转变为轻微的磨粒磨损特征，呈现出较好的耐磨性。

摘要:针对深海环境下油液密度随下潜深度变化的问题，建立深海环境压力和温度模型，考虑含气率的影响分别建立纯油液密度模型和气-液两相等效密度模型，以VG32和VG64液压油实验数据对模型进行误差分析，得到其最大误差分别为0.32%、0.11%，验证了模型的可行性。综合上述模型，建立以水深为变量的等效密度模型，研究深海环境下液压介质密度的变化规律。结果表明：随水深的增加，气-液两相油液模型的等效密度较纯液压油模型的变化相对滞后，但进入深海3 000 m以下后，两者相差很小，可以用纯液压油密度近似替代两相介质的密度；深海环境下随水深增加，油液等效密度呈现迅速增加、缓慢过渡、平稳增长的变化规律。具体表现为：在浅海层(<460 m)，海水温度对密度变化起主导作用，等效密度随水深增加急剧增长；在中海层(460~1300 m)，温度主导作用减弱，等效密度增幅变缓；在深海层(>1 300 m)，海水压力取代温度成为影响密度的主要因素，密度增长趋于平稳。

摘要:焊接金属波纹管密封性能受自身平衡直径的影响，而平衡直径与波纹管结构参数有关。为了了解焊接金属波纹管各结构参数对平衡直径的影响规律与影响程度，方便评估密封安全性，建立焊接金属波纹管数学模型和三维模型；根据数学模型，得出理想状态下焊接金属波纹管平衡直径表达式；在ANSYS workbench中改变波形、波厚、波数和波距，得出相应参数下的平衡直径数值，并分析不同参数对平衡直径的影响。分析结果表明：其他参数不变时，内外压作用下不同波形焊接金属波纹管的平衡直径随压力先快速增大，后增加趋势逐渐减小；受内压工况下平衡直径随波厚的增大而减小，随波数的增大而增大，随波距的增大而减少，受外压工况下平衡直径随波厚的增大而减小，随波数的增大而增大，随波距的增大而增大；受内压工况下各结构参数对平衡直径影响程度由大到小依次为波厚、波距、波数和波形，受外压工况下各结构参数对平衡直径的影响程度由大到小依次为波厚、波形、波距和波数。

摘要:海底管道连接器中金属密封环需具备良好的回弹特性并提供稳定可靠的接触载荷，才能保证有效密封。而对于复杂的非线性结构，因不能预知密封环预紧安装后的形变，针对其进行理论计算难度大且易产生误差。为研究连接器中金属密封环的接触性能和回弹性能，借助有限元软件Abaqus建立连接器中密封结构的二维轴对称模型，分析初始压缩率对不同径厚比密封环密封性能的影响。以密封环应力状态、压缩回弹量、接触应力依次表征其损伤情况、回弹特性及密封可靠性，并结合三者与初始压缩率的关系，确定预紧安装过程中压缩率的可行性区间。结果表明：密封环损伤易发生于密封环椭圆截面长半轴端点两侧；随着初始压缩率增大，压缩回弹量先增大后减小，薄壁密封环的回弹性能优于同外径的厚壁密封环；薄壁密封环对应初始压缩率的可行性区间远大于同外径的厚壁密封环，证明薄壁密封环密封性能优于厚壁密封环。该结论为密封环选型及预紧安装提供了相关依据。

摘要:为研究超临界二氧化碳干气密封的密封性能，在考虑实际气体效应、惯性效应和湍流效应的情况下，利用Solidworks软件建立一个周期的螺旋槽计算域几何模型，导入ICEM软件进行结构化网格划分，采用REFPROP软件获取超临界二氧化碳物性相态数据，并将这些物性参数编译成CFD的计算程序对超临界二氧化碳干气密封流场进行数值模拟。研究结果表明：在干气密封中超临界二氧化碳的密度和黏度从外径到内径先升高后降低，在槽根部最大，而温度沿外半径到内半径的方向逐级递减；随着螺旋槽深度的增加开启力先增大后减小，而泄漏量随着槽深单调增加，其中槽深对开启力的影响较小，对泄漏量的影响较大；转速的增大使气膜开启力和泄漏量均单调增加，而气膜间隙的增加使气膜开启力减小，泄漏量增加。综合考虑密封稳定性，当气膜厚度为3.05 μm、槽深为5.05 μm时，研究的超临界二氧化碳干气密封的整体密封性能达到最佳。

摘要:根据双渐开线齿轮齿廓啮合特点，基于载荷分担、弹流润滑理论，建立双渐开线齿轮混合弹流润滑模型，研究双渐开线齿轮齿廓参数对混合弹流润滑特性的影响。采用对比法分析双渐开线齿轮与同参数普通渐开线齿轮啮合特性及润滑性能差异，并研究双渐开线齿轮齿廓参数对润滑特性的影响。研究表明：双渐开线齿轮由于轮齿分阶的影响，其啮合特性及润滑性能与普通渐开线齿轮相比有较大差异；稳态载荷作用下，双渐开线齿轮在除接触线全部位于齿顶啮合区之外的位置，润滑性能优于普通渐开线齿轮；双渐开线齿轮中心膜厚随齿腰高度系数增大而减小，摩擦因数随齿腰高度系数的增大而增大；中心膜厚在齿顶啮合区随齿腰切向变位系数的增大而减小，在齿根啮合区中心膜厚变化规律与齿顶啮合区相反，摩擦因数随齿腰切向变位系数的增大而减小。

摘要:为探究齿轮振动时油膜的动态特性，考虑齿轮时变啮合刚度的激励作用，基于动力学理论，建立齿轮系统动力学模型，分析齿轮系统的弹流润滑特性；同时，基于弹流润滑数值解，建立油膜的刚度模型，进行不同转速下齿轮动力学与油膜润滑的耦合研究。研究表明：基于动力学模型进行弹流润滑的求解时，油膜厚度表现出一定的动态特性，且不同齿轮转速下的振幅和振动频率不同；随着齿轮转速的增大，油膜的刚度减小，对于高速重载的齿轮系统，油膜润滑对其振动特性有较大的影响，应当将齿轮振动与油膜润滑视为整体进行研究。

摘要:为改善钛合金TC4人工髋关节假体的耐磨性，用激光在钛合金试样表面构造出不同参数的圆形凹坑;采用单因素试验利用接触角测量仪以及摩擦磨损试验机，研究微织构参数对接触角和摩擦因数的影响；采用响应面法建立凹坑直径、深度、面积率与接触角、摩擦因数间的二次回归模型，得出最优织构参数。结果表明：在给定的织构范围内随着凹坑直径的增加、深度的减小、面积率的减小，钛合金的表面接触角均减小；在选取较小的凹坑深度、合适的凹坑面积率和凹坑直径时，可以有效降低钛合金的摩擦因数，且凹坑直径和凹坑面积率的交互作用对摩擦因数影响最显著；优化得到的织构最优参数为直径230 μm,深度10 μm,面积率14%。试验结果与二次回归模型预测值有较高的一致性，说明建立的二次回归模型具有较高的可靠性。

摘要:为评估空间润滑油能否满足处于边界润滑工况下的扫描机构8年长寿命要求，分析润滑油在空间环境下的摩擦磨损和长寿命润滑性能。以空间合成碳氢润滑油RP4751为研究对象，分别采用真空螺旋摩擦试验系统（SOT）和滑动摩擦试验系统（SRV）测试润滑油的名义润滑寿命（每消耗1 μg润滑油时钢球转动的圈数）、磨斑直径和滑动摩擦因数，结合扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪进行微观分析。结果表明：RP4751润滑油在真空环境下滑动摩擦因数较小、耐磨寿命较长，具有良好的真空边界润滑性能和较高的名义寿命；红外透过率分析结果表明，SRV试验前后润滑油未发生质变。利用2台RP4751润滑油润滑的扫描电机开展1∶1真空寿命试验，结果表明：RP4751润滑油润滑时电机寿命满足红外地球敏感器运动机构的8年在轨运行寿命需求；试验得到的电机轴承中的钢球润滑寿命大于等于2 943 r/μg，该结果与SOT试验的润滑油名义寿命3 598 r/μg有较好的一致性，为其他空间运动机构润滑油的选用及长寿命润滑设计提供重要试验依据。

摘要:根据高温高压换热设备的环境工况及要求，设计一种自紧式密封结构，克服常用流体静密封形式所存在的不足。该密封结构在常温时可保证合理的间隙，热态工作时利用不同材料具有不同热膨胀系数的特点，通过热膨胀实现自紧，从而达到良好的密封效果。从理论上分析密封结构的材料选择、公差和间隙值选取，通过有限元软件进行膨胀分析、应力分析和疲劳分析，验证了密封结构设计的合理性。对设计的自紧式密封结构进行密封性能试验，试验结果表明：密封结构通过热膨胀可以实现自紧，密封性能满足使用要求。

摘要:采用热压成型工艺制备改性玄武岩纤维增强橡胶基复合材料，考察其力学性能和摩擦学性能，采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对摩擦表面和磨料粉尘进行表征。结果表明，与憎水剂和硅烷偶联剂改性玄武岩短纤维及硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强复合材料相比，由于玄武岩纤维碎片的参与，聚醋酸乙烯酯和硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强橡胶基复合材料的摩擦表面上形成了完整且稳定的摩擦膜，这有助于稳定摩擦因数以及降低磨损率，因此表现为具有更好的摩擦学性能。

摘要:在不同的旋转速度和进给速度下对AM60B镁合金进行搅拌摩擦加工（FSP），研究FSP对AM60B镁合金微观组织和硬度的影响；研究搅拌摩擦加工之后的AM60B镁合金在不同温度下的摩擦磨损性能，并分析其磨损机制。结构表征结果表明：FSP使AM60B镁合金搅拌区的晶粒细化，热机影响区的晶粒再结晶，热影响区的晶粒变长；随着旋转速度的升高晶粒尺寸增大。摩擦磨损试验结果表明：随着试验温度的升高，FSP处理试样的磨损率增大，摩擦因数增大；1 600 r/min、200 mm/min下的FSP处理试样，在25 ℃时的磨损率是母材的70%，200 ℃时的磨损率为母材的95%；25 ℃下，AM60B镁合金的磨损机制为磨粒磨损和轻微的剥层磨损，FSP处理试样的磨损机制主要是磨粒磨损，而100和200 ℃下，AM60B镁合金和FSP处理试样磨损机制均为严重的剥层磨损；200 ℃下，进给速度为200 mm/min，旋转速度为2 400 r/min时，试样表面磨损最严重，进给速度为300 mm/min，旋转速度为2 000 r/min时，试样表面磨损最轻，这可能是由于FSP引起了镁合金的硬度变化，从而影响了耐磨性的变化。

摘要:选用添加不同炭黑份数的丁腈橡胶，利用挂片试验装置和往复摩擦磨损试验机，分别研究油润滑下其静态溶胀和磨损行为，探讨其在油润滑下发生磨损的临界载荷。结果表明：随着炭黑份数的增加，丁腈橡胶的硬度、抗拉强度和润湿角增加，溶胀质量变化率降低，相同试验条件下橡胶试样的摩擦因数和磨损量均降低；载荷较低时橡胶不发生磨损，当载荷增大到临界值时橡胶才发生磨损且磨损量随载荷增加而增加；随着炭黑份数的增加，橡胶试样发生磨损的临界载荷也增大。

摘要:水润滑轴承的结构优化可以有效提高轴承的承载能力、冷却散热、减振降噪和摩擦学性能。在概述船舶水润滑尾轴承的优势和存在问题的基础上，分析归纳水润滑尾轴承内衬结构、内衬的厚度和硬度、轴承间隙、长径比、内衬表面粗糙度等结构设计参数的研究进展；以轴位水润滑尾轴承、内衬多层复合水润滑尾轴承和闭式水润滑尾轴承为例，介绍近年来几种新型水润滑尾轴承的结构设计，指出闭式水润滑尾轴承在内河及沿海船舶上具有广阔的应用前景，是未来的研究重点和发展趋势；建议水润滑尾轴承的研究应从以下方面着手，一是从微纳米尺度研究轴承微观界面润滑机制，二是在考虑轴承参数间耦合作用的基础上对轴承进行多目标优化，三是进一步研究闭式水润滑尾轴承及密封装置材料、结构和辅助装置以及水润滑添加剂，四是研究船舶水润滑尾轴承的设计规范，建立一定范围内精度满足工程需要的轴承设计计算经验公式，以简化轴承设计程序。

摘要:对某齿轮箱高速轴轴承超温报警故障进行分析，基于机组齿轮箱故障触发前后状态监测数据，初步判断故障原因是润滑油流量不能满足要求。计算该轴承所需的润滑流量，并与实测流量进行对比，确定在低温环境下齿轮箱高速轴承实际润滑流量偏少是轴承高温报警的主要原因。提出在保持原油路不变的基础上，增加一根油管对高温报警轴承进行润滑的整改方案，并对增加的油路的流量进行核算。整改后现场多次大风满功率运行结果表明，轴承温度正常，验证了该整改方案是可行的。

摘要:研究一种基于理论计算与CFD仿真的胀圈密封环轴槽间隙尺寸设计方法。基于流体力学的基本方程，建立胀圈密封流场的数学模型；结合实际工况与使用要求，确定胀圈密封环与轴槽径向间隙、轴向间隙及配流衬套与旋转轴之间的间隙尺寸的约束范围；建立流场的计算流体力学模型，通过正交试验设计，分析影响胀圈密封性能的高灵敏度因素；以密封泄漏量最小为目标函数，选取最佳的轴槽间隙设计参数。结果表明，研究的3种间隙中，相比于胀圈密封环与轴槽的径向间隙、轴向间隙，配流衬套与旋转轴之间的间隙对密封环的泄漏量影响更为显著，当配流衬套与旋转轴之间的间隙增大，泄漏量也随之增大。

摘要:以油酸与丙三醇为原材料，合成一种酯型抗磨剂，采用红外光谱对其进行分子结构表征，通过抗乳化试验、抗磨试验和配伍性试验，对加入酯型抗磨剂柴油的主要质量性能进行评价。试验结果表明：酯型抗磨剂的酸值极低，引起的柴油酸度变化极小，不会存在酸度超标问题；由于酯型抗磨剂分子中含有亲水及亲油基团，其对柴油的抗乳化性不如酸型抗磨剂，需要加入破乳剂以提高柴油抗乳化性能；添加酯型抗磨剂的柴油表现出良好的抗磨性能，磨痕直径完全符合标准，且磨痕小、磨痕及磨痕边界浅显；酯型抗磨剂与柴油降凝剂、十六烷值改进剂、抗静电剂具有良好的配伍性，对基础柴油主要性能指标均没有影响。