摘要:以含杂质二氧化碳实际气体为润滑介质，研究干气密封的启动过程，对密封的顺利开启具有重要意义。保持闭合力恒定，调节转速，使密封开启力与闭合力相平衡，研究含杂质二氧化碳干气密封启动过程中接触力、转速、泄漏率与平衡膜厚之间的关系；讨论进口压力和进口温度对干气密封开启临界转速、泄漏率的影响，以及平衡比对闭合力的影响。结果表明：干气密封接触力随平衡膜厚的增大迅速减小，运行转速、泄漏率随平衡膜厚的增大而增大；在同一平衡膜厚下，二氧化碳中杂质含量越高干气密封所需的运行转速越大，泄漏率越小；以较低压力为进口压力时，干气密封更易开启，且二氧化碳中杂质含量越高时干气密封越易开启；适当降低润滑介质的进口温度，有利于干气密封的开启，而在同一进口温度下，二氧化碳气体中杂质含量越高干气密封越难开启；适当调节平衡比，干气密封可实现静压开启，且二氧化碳气体中含有少量杂质时更易实现静压开启。

摘要:高温自润滑滚动轴承在高温下工作，摩擦热和环境温度的变化会导致轴承游隙大小改变，进而影响轴承的工作精度。为探讨高温下轴承材料物理性质及其匹配性对轴承游隙的影响，基于热传导理论建立高温自润滑滚子轴承游隙变化计算模型，以纳米胶体TiO2/金属陶瓷高温内梯度润滑层材料作为高温滚动轴承滚子材料，通过高温滚动轴承游隙测量实验验证模型的有效性，并分析摩擦热、环境温度变化及不同材料配对副对滚子轴承工作游隙的影响。研究表明：滚子轴承的工作游隙变化量随着环境温度的上升而增大；与环境温度变化引起的游隙变化值相比，摩擦热对轴承游隙值变化的影响较小；当自润滑轴承配对副为内外圈采用轴承钢材料、滚动体采用微孔陶瓷时其游隙变化较大；当自润滑轴承配对副为内外圈采用陶瓷材料、滚动体采用微孔陶瓷时其游隙变化较小。

摘要:基于转子在临界转速下的涡动特性，分析转子涡动的轴心运动轨迹。由于动环圆心运动轨迹追随转子，故以动环圆心的圆形运动轨迹为研究点，建立动环偏心的液膜区域模型。采用有限差分法对广义雷诺方程进行离散，通过SOR迭代方法对离散方程进行求解，得到液膜密封端面压力分布，并探讨动环偏心距对液膜开启力、摩擦扭矩、泄漏量以及空化率等液膜密封性能参数的影响规律。结果表明：随着偏心距的增大，内径开槽的密封环槽区面积减少，导致动压效应降低，使密封端面压力呈现出不对称分布的结果；液膜开启力和摩擦扭矩由于密封环表面压力降低且分布不均匀都呈现出下降的趋势；泄漏量随偏心距的增加有下降的趋势，而空化率随着偏心距增加呈现出先上升后下降的规律。

摘要:利用ABAQUS软件开展卸荷角对斯特封密封性能影响的有限元仿真分析。基于单轴拉伸压缩试验获取橡胶和塑料材料应力-应变曲线定义材料属性，通过建立初步接触、过盈装配、流体压力直接加载3个分析步模拟斯特封真实工作状况，分别得出不同流体压力载荷下有、无卸荷角斯特封的应力应变云图、密封面接触压力分布图等，并计算出抱轴力、摩擦力等密封性能参数，研究卸荷角的影响规律。结果表明：卸荷角的存在会明显改善斯特封塑料环的变形状态，使其腰部不会发生向内凹陷的现象，而是一种向卸荷角方向的倾斜；卸荷角的存在还会使斯特封所受摩擦力变小，对改善密封性能、减少机械损耗，延长使用寿命起到了积极作用。

摘要:为探讨某新型的浇注型聚氨酯弹性体（CPU）作为O形圈挡环材料的性能，使用有限元分析软件构建O形圈和挡环的二维对称模型，分析35MPa介质压力下动、静密封状态下CPU挡环的性能，并与聚四氟乙烯(PTFE)、热塑性聚酯弹性体（TPEE）挡环进行对比。结果表明:CPU材料挡环配合的O形圈的在接触应力、与缸体和活塞接触处的密封长度都略优于其他2种材料，能够很好地实现密封效果；CPU材料挡环静、动密封最大变形程度最小，其承受的最大von Mises应力相较于其他材料小，具有较高的可靠性和较长的使用周期，可有效防止O形圈在高压下的挤出、咬伤等失效情况的发生。台架试验结果表明，CPU挡环的挤出高度远小于TPFE和TPEE挡环，从而验证了有限元分析结果的正确性。研究表明，新型CPU挡环可以用于和O形圈配合实现液压缸的动静密封。

摘要:迷宫密封齿设计于转子或静子上对迷宫密封的性能影响较大。为揭示转/静子齿对迷宫密封泄漏特性与动力特性的影响机制，应用非定常动网格技术建立了迷宫密封泄漏特性与动力特性多频椭圆涡动求解模型，在验证求解模型准确性基础上，分析转/静子齿迷宫密封的泄漏特性与动力特性，并讨论2种结构对迷宫密封转子系统稳定性的影响。结果表明：转/静子齿迷宫密封的泄漏量均随压比的增加而增大，在12 000~24 000 r/min转速下，随转速的增加而减小，且转子齿迷宫密封的泄漏量始终高于静子齿迷宫密封；影响转/静子齿迷宫密封泄漏量的因素为泄漏面积；与转子齿迷宫密封相比，静子齿迷宫密封有着较大的有效刚度与有效阻尼，二者的切向气流力与转子涡动方向相反，均抑制了转子的涡动，且静子齿迷宫密封的切向气流力大于转子齿迷宫密封，因此静子齿迷宫密封更有利于转子系统的稳定性。

摘要:为研究船体横倾角对顺倒车工况下船用减速器润滑流场特性及搅油功率损失变化规律的影响，采用移动粒子半隐法（Moving Particle Semi-implicit Method，MPS）对8种工况下的船用减速器内部润滑流场进行数值仿真分析。仿真结果表明：同一转速、初始润滑油量和横倾角下，船用减速器在顺车工况下的润滑性能优于倒车工况下的润滑性能；顺车工况高速飞溅油液主要处于输出齿轮与传动齿轮啮合区，倒车工况高速飞溅油液主要处于溅起液面与输出齿轮周面相交位置。通过分析不同工况下初始液面上粒子数目的变化情况，发现横倾角为30°时箱内溅起润滑油粒子数最多，润滑效果最好；齿轮搅油功率损失随横倾角增大而增大，且在同一横倾角下船用减速器顺倒车工况的搅油功率损失波动幅度均趋于收敛，其均值大致相同。

摘要:为探讨离子液体的加入对环氧树脂固化过程及摩擦学性能的影响，制备离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)改性环氧树脂复合材料，并通过红外光谱、核磁共振氢谱、扫描电镜元素分析等考察离子液体在环氧树脂中的存在及分散状态，分析离子液体含量对复合材料动态热力学性能及减摩抗磨性能的影响。结果表明：离子液体与环氧树脂本体及固化剂均未发生化学反应，离子液体在环氧树脂内部均匀分布并与环氧树脂形成了均一的体系；离子液体起到了塑化剂的作用进而改变了环氧树脂理化和摩擦性能；随着离子液体含量的增加，环氧树脂复合材料硬度、弯曲强度和模量呈现先增大而后降低的趋势；离子液体的加入明显降低了环氧树脂的摩擦因数，但抗磨性能略有下降。当离子液体质量分数为10%时，复合材料的减摩抗磨性能较好。

摘要:在滚动轴承润滑中，轴承表面粗糙度和固体颗粒对润滑油的影响不能忽视，因此需对Dowson-Higginson方程进行修正。考虑表面粗糙度、固体颗粒、轴承动力学及滚子修形的多尺度参数的耦合影响，建立圆柱滚子轴承的复杂润滑模型并进行数值求解，提出一种基于Dowson-Higginson公式的最小膜厚改进公式。利用轴承动力学求解滚子的实际载荷和速度，结合有限长滚子弹流润滑，考虑表面粗糙度和微极流体效应，建立有限长弹流润滑模型，并推导出改进的油膜厚度方程。结果表明：圆柱滚子轴承润滑存在“端面效应”，最小油膜厚度与最大油膜压力均出现在滚子两端，通过滚子凸度设计可改善这种现象。数值算例分析结果表明，改进后的膜厚方程具有较高的精度。改进后的膜厚方程准确、全面地描述了圆柱滚子的实际润滑情况，能够为其结构设计、加工方法、传动效率、润滑特性、疲劳寿命及可靠性等研究提供理论及分析工具。

摘要:口腔摩擦学是食品口感研究的重要问题。针对模拟口腔材料聚二甲基硅氧烷（PDMS）与真实口腔表面亲水性的差异，对PDMS表面进行紫外臭氧辐照（UVO）处理，研究PDMS表面改性的效果及对牛奶润滑特性评估的影响。利用接触角测量仪、XPS分析仪、激光共聚焦显微镜分别表征了PDMS表面宏观亲水性、表面微观化学成分、表面形貌，采用微摩擦磨损试验机评估不同脂肪含量牛奶的润滑特性，并分析PDMS表面物理化学性质对牛奶润滑特性影响机制。结果表明：PDMS表面UVO处理1和4 h，接触角由110°分别降至82°和60°，PDMS表面氧硅原子比升高，且形成玻璃态SiOx薄膜；PDMS摩擦副表面性质会影响摩擦性能，其中亲水PDMS表面的摩擦因数大于疏水PDMS表面，这是因为UVO处理后的PDMS表面亲水性提高，但表面粗糙度增大，增大了蛋白质黏附强度；脱脂牛奶的摩擦因数高于全脂牛奶，这是因为牛奶中脂肪含量下降影响流体润滑成膜，导致摩擦因数增加。研究结果有助于理解乳制品口感形成机制，为食品口感的体外综合评价提供参考。

摘要:为研究冷轧铝工作区的混合润滑特性，基于平均流量理论建立考虑表面粗糙度的冷轧铝工作区混合润滑模型，并通过相关文献的数据验证模型的正确性。在不同轧制速度、润滑油黏度以及前后张应力条件下对整个工作区内的润滑特性进行分析，研究轧制工艺参数对油膜厚度、接触面积比以及应力分布的影响。仿真结果表明：随着轧制速度的提高，轧制压力有一定程度下降，接触面积比会下降以及油膜厚度会增加；较高黏度的润滑剂可以有效地降低轧制界面摩擦力及轧制力，润滑剂黏度越大，油膜压力越大；施加前后张应力对摩擦力的影响不显著，只会降低施加侧的轧制力。

摘要:为提高食用大豆油作为润滑剂的抗磨性能，在超声振动条件下采用脂肪酶Novozym435作为催化剂使食用大豆油中的不饱和脂肪酸与甲醇进行环氧化反应，在温和反应环境下合成一种改性大豆油。利用红外、拉曼光谱仪对其结构进行表征，使用同步热分析仪TG-DSC考察其热氧化稳定性，在四球机上考察其摩擦磨损性能，用扫描电子显微镜、三维表面轮廓仪、拉曼光谱分析摩擦磨斑表面的微观形貌、成分变化。结果表明：改性大豆油的酸值、碘值显著降低，饱和脂肪酸含量增加，热氧化稳定性增强；同时其抗磨性能得到显著的提升，磨斑直径降低了25.56%，磨损体积减少了54.18%。改性大豆油优异的抗磨性能主要与饱和脂肪酸的含量、优异的热氧化稳定性及磨损表面生成的有序润滑薄膜有关；由于其热氧化性能的提升，形成的有序润滑薄膜在润滑过程中作用时间大大增加，从而更加有效地抵抗摩擦过程中的磨损。

摘要:根据线切割一体化轴承的结构特点，利用CFD重叠网格技术，建立线切割一体化轴承数值计算模型，采用双向流固耦合计算方法，考虑柔性支承的三维变形，考察线切割一体化轴承的承载性能随线切割轴瓦厚度、柔性铰链支承高度和支承宽度变化的影响。计算结果表明：随着偏心率或转速的增加，轴承偏位角呈下降趋势，黏度阻力、载荷呈上升趋势；与不考虑支承变形相比，支承变形会减小瓦块的旋转刚度和径向刚度，降低线切割一体化轴承的承载载荷，但可以改善轴承的静特性；柔性支承宽度和高度对线切割一体化轴承承载特性的影响比轴瓦厚度影响更大，减小支承高度或者增大支承宽度，线切割轴承性能更趋于固定瓦轴承，这可为线切割一体化轴承的设计提供一定的理论依据。

摘要:为研究高速重载下齿轮的性能，采用复合直接迭代法，对航空发动机传动系统中高速、重载圆柱齿轮润滑状态进行仿真分析，研究不同功率、不同转速、不同滑油入口温度对齿轮啮合区压力、油膜厚度、油膜温度的影响。数值计算结果表明：随着齿轮传递功率的增加或是转速的降低，啮合区压力增加，油膜温度有所上升；当齿轮保持较高转速时，功率对油膜厚度的影响较小；转速与功率都会对油膜最高温升产生影响，其中功率对最高温升的影响更大；低功率情况下随着转速增加最高温升呈现先下降后增加的趋势，而高功率时增加转速则最高温升一直下降，固定转速时则温升随功率的增加而增加；低速重载工况下油膜厚度最薄，容易出现干摩擦；入口滑油温度的升高会使压力、膜厚、温升均有所下降，因此采用合适的滑油入口温度可以使齿轮接触区承受较低的载荷并拥有较厚的油膜。

摘要:以超临界二氧化碳（S-CO2）布雷顿循环所用压缩机中的径向箔片气体轴承为研究对象，考虑S-CO2在近临界区的实际物性，运用有限差分法数值求解变密度变黏度湍流雷诺方程，耦合弹性箔片变形方程，计算以S-CO2为润滑介质的径向气体轴承的气膜压力分布规律，并分析近临界区S-CO2物性变化对轴承承载力、摩擦力矩的影响。计算结果表明：近临界区密度、黏度的物性突变对轴承的承载力和摩擦力矩影响较大，且越靠近临界点时影响越显著；同一压力下，承载力和摩擦力矩随着温度的升高而减小，同一温度下，承载力和摩擦力矩随着压力的升高而增大；随着偏心率、轴承数和径向轴承的长径比的增大，承载力和摩擦力矩均增大，而偏位角减小。

摘要:为提高材料表面耐磨性，探究不同电化学加工参数所生成的表面形貌对材料摩擦学性能的影响。对45钢试件进行电化学试验，研究试件在不同电解液中电解时间对凹坑形貌的影响,以及表面形貌对45钢试件在干摩擦和乏油润滑条件下摩擦性能的影响。结果表明：电解加工后试件表面变得较为光滑，且出现了随机分布的圆形凹坑，圆坑的分布密度随着电解加工时间的增加而增加；在2种摩擦条件下，试件的磨损体积变化趋势一致，均随着电解时间的增加先减小然后逐步增大；使用质量分数15%氯化铵为电解液时，表面凹坑半径随着电解时间的增加而增加，但试件过长的电解时间将导致表面质量变差。从试验得到的磨损体积与摩擦因数可知，凹坑直径范围在50～80 μm、深度范围在5～10 μm为最佳试验组，在干摩擦与乏油润滑条件下，相比未电解处理的45钢试件，磨损体积分别下降了13%和14%。在20%氯化钠与10%次氯酸钠的混合电解溶液下，电解时间180 s获得最优的45钢试件，相比未电解处理的45钢试件磨损体积降低了33%。

摘要:在高温、三维复合运动耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴总成密封极易失效，限制了冲击螺杆钻具的推广应用。为研究高温、高转速和往复运动耦合作用下传动轴总成密封特性及参数敏感性，定义轴与滑环形成的接触面为主密封面，O形密封圈与槽底面形成的接触面为次密封面，基于主密封面接触压力，对影响冲击螺杆钻具传动轴组合圈密封特性的相关参数进行数值仿真模拟，研究摩擦因数、O形圈直径、碳纤维含量和往复速度等参数对组合圈密封性能的影响规律。研究表明：摩擦因数增大，预压缩状态主密封面、次密封面接触压力及Mises应力增大，静密封状态主密封面及次密封面接触压力减小，滑环Mises应力增大；动密封状态下，当左、右行程摩擦因数为0.01、0.02、0.03时，接触压力波动幅度较小，当摩擦因数为0.04时波动幅度较大，推荐摩擦因数小于0.04较为合理。O形圈直径增大、碳纤维含量增大，预压缩状态主密封面、次密封面接触压力及O形圈、滑环Mises应力增大,静、动密封状态主密封面、次密封面接触压力和Mises应力增大。随往复速度的增大，右行程主密封面、次密封面接触压力平均值比左行程大，左行程接触压力呈减小趋势，而右行程相反，左、右行程接触压力均值及应力差值增大。研究结果为以后冲击螺杆钻具密封圈的选型及使用提供指导和参考。

摘要:为探究典型工况下单相和两相空化流动的流场及密封特性，对考虑过渡段的低温浮动环密封进行数值仿真，对比分析转子面、密封间隙轴向及周向的压力分布特点，并探究单相和两相流动条件下进口压力、进口温度、转子偏心率以及转子转速对泄漏量、进口损失系数、密封力和偏位角的影响。研究结果表明：同心状态下，单相流和两相流的流场均具有对称性；偏心状态下，单相流在大间隙内的介质压力要低于小间隙，而两相流在密封段出口附近呈现出相反规律，致使大间隙附近的空化程度更低;随进口压力和偏心率的增加以及转速的降低,泄漏量和密封力均增加，且两相流特性值均低于单相流对应值；两相流泄漏量和密封力均随进口温度的降低而增加，而单相流对应值受温度变化的影响不大；单相流偏位角受各个参数变化的影响均很小，密封力方向始终在最小间隙附近位置，而两相流偏位角的波动性则相对较大，且随进口温度的升高而加剧；单相流进口损失系数随进口压力升高、偏心率减小以及转速升高而略有增加，而两相流进口损失系数随各个参数的变化更为敏感。

摘要:为提高航空发动机滚动轴承的磨损故障诊断的精度，综合利用多种油液分析方法的优点，提出一种航空发动机磨损故障的模糊融合诊断方法。首先，针对光谱分析、铁谱分析、颗粒计数分析、理化分析数据的各自特点，基于自定义隶属度函数对油液分析数据进行模糊化处理，从而得到表征光谱分析、铁谱分析、颗粒计数分析、理化分析数据的证据可信度和规则可信度，并得到综合可信度；然后利用D-S证据理论实现对多种油样分析数据的决策级融合诊断。将提出的融合诊断方法应用于航空发动机磨损故障诊断，利用某型发动机不同磨损时期的油液仿真分析数据对算法进行验证，证明了所提的方法具有很高的诊断精度和灵敏度。

摘要:某石化企业的导热油系统在短时间内出现油品发黑和生成大量结垢的情况，影响整个加热系统的正常使用。通过对油液进行理化指标、污染指标、磨损指标检测，获取导热油的性能和状态信息，通过对导热油中的结垢颗粒进行X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析、电镜能谱分析，获取结垢的成分信息。根据检测结果和故障背景综合分析，指出导热油异常变黑的原因为油中存在较多的结垢颗粒，而结垢颗粒是由导热油的高温劣化和碳化产物、钢质部件的腐蚀产物，以及外界污染物的反应产物等共同构成，其主要成分为积碳。导热油的工作温度过高是造成系统内短时间产生大量积碳颗粒的原因，另外导热油系统中侵入了Cl、S等腐蚀性元素，造成了导热油系统中钢质部件的腐蚀，在积碳颗粒中聚集产生Fe的氧化物。

摘要:气浮主轴承载能力和刚度作为衡量气浮主轴性能的关键指标，受到节流方式的直接影响，而目前节流孔轴向布置方式对孔式节流静压气体轴承支承性能的影响尚缺乏深入研究。为研究节流孔轴向布置方式对静压气体轴承特性的影响，设计两排孔、中部排气式四排孔、中部不排气式四排孔3种典型的节流孔轴向布置方式，基于雷诺方程建立静压气体轴颈轴承气膜力数学模型，分析轴芯转速、节流孔轴向布置方式对轴承承载力与刚度的影响规律，并通过实验验证模型的准确性。结果表明：在低速阶段，中部排气式四排孔结构轴承的承载力和刚度最大，适合低速重载工况；在高速阶段，中部不排气式四排孔结构轴承的承载力和刚度最大，其动压效应提升明显，尤其是长径比较大的轴承，适合高速工况；双排孔轴承兼顾了以上2种优势，适合性能均衡应用工况。通过实验验证了模型的准确性，研究结果可指导静压气体轴承在不同应用需求中的选用与设计。

摘要:针对螺杆式空气压缩机油在抗氧化、抗摩擦磨损性能以及油水分离等方面严格的性能要求，采用矿物油与合成油复配的基础油，通过添加合适的酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、金属缓蚀剂、极压抗磨剂等功能添加剂，研发出一款抗氧化性能稳定和极压抗磨性能优异的螺杆式空气压缩机油。利用四球摩擦磨损试验机对其进行极压性能和摩擦磨损性能评价，并开展模拟氧化评价测试。结果表明，研制油品具有优异的抗氧化性能，能满足5 000 h长换油周期，性能与进口专用油相当。