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  • 2023年第48卷第1期文章目次
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    • 结构参数对贯通挡板袋型阻尼密封动力特性的影响*

      2023, 48(1):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.001

      摘要 (92) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:与迷宫密封不同,由于有轴向挡板的存在,贯通挡板袋型阻尼密封能提供较大的阻尼,成为抑制旋转机械系统振动的潜在的有效元件。为探究结构参数对该种密封动特性的影响,对扰动下的贯通挡板袋型阻尼密封-转子系统进行受力分析;选定若干组腔室深度、密封间隙、基本腔室宽度,建立数值仿真模型;利用CFD方法计算给定轴颈涡动下密封间隙和腔室中的流动情况,获得扰动作用下轴颈受到间隙气流的径向作用力,求得密封-转子系统8个动特性系数;分析该型阻尼密封的腔室深度、密封间隙、基本腔室宽度3种结构参数对其动特性系数的影响规律。结果表明:刚度系数中直接刚度为主导因素,且随腔室加宽加深单调增加;直接阻尼和交叉阻尼量级相仿,且较大的腔室深度和较小的密封间隙有利于取得较好的阻尼特性;通过选择尽可能深的腔室深度和尽可能小的密封间隙,以及恰当的密封宽度和齿数,可获得更好的密封动力特性。

    • 箔片轴承转子系统的非线性动力学特性研究*

      2023, 48(1):8-13. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.002

      摘要 (43) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:气体箔片轴承是一种性能良好的气体动压轴承,但是由于箔片轴承结构较复杂,其动静态特性的求解也更加复杂,计算比较耗时。针对目前常用的弱耦合解法存在计算效率低、耗时长的问题,基于同步求解原理,开发一种计算效率较高的强耦合解法。使用有限差分法计算雷诺方程得到气膜压力分布,将波箔片简化为弹簧模型,然后建立考虑气膜压力、转子运动和箔片变形的箔片轴承转子系统状态方程,实现同步求解。使用该模型对轴承转子系统的动力学特性进行探究,改变转速、转子质量和名义间隙等参数,绘制了转子轨迹图,分析其频谱。仿真结果表明:随着转子转速和质量的增加,系统的稳定性下降;名义间隙过小时,系统变得不稳定,当其增大到某一值时,再增加名义间隙对系统稳定性影响不大。相比传统的弱耦合求解方法,强耦合解法能够进一步提升计算速度和提高计算精度,为箔片轴承的设计和性能预测提供了研究工具。

    • 考虑贫油和高边界压力的发动机顶环-缸套润滑与承载性能分析*

      2023, 48(1):14-18. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.003

      摘要 (54) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低发动机润滑油消耗以及由此带来的排放,活塞环缸套系统一般处于贫油润滑状态,特别是顶环与缸套间的贫油状况更严重。贫油状态下,活塞环-缸套间润滑油膜在出口区破裂后很难再形成,同时在燃烧上止点附近的高边界压力下气体承载也难以忽略。因此,以某柴油机顶环-缸套系统为分析对象,基于平均雷诺方程和无再形成边界条件,分析贫油和高边界压力下顶环-缸套界面间的润滑、接触和气体承载问题。研究结果表明,贫油工况下,由于油膜破裂后没有再形成,高边界压力的影响显著,对高爆压强化机型来说顶环-缸套间的气体承载力甚至会大于油膜承载力和接触承载力。

    • 涡轮增压发动机用0W-20润滑油减摩性能研究*

      2023, 48(1):19-25. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.004

      摘要 (39) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究低黏度润滑油对涡轮增压发动机燃油经济性的影响,配制5种不同的0W-20全配方润滑油。使用真实活塞环-缸套摩擦副试样,选取涡轮增压发动机关键工况,通过往复摩擦模拟试验测试各油样的减摩效果。通过控制整车WLTC油耗测试精度,比较各油样的燃油经济性提升效果。结果表明:降低润滑油黏度和添加摩擦改进剂均可以改善燃油经济性,但是后者的效果更为显著;摩擦改进剂MoDTC的加剂量越高,减摩效果越好;硼酸盐清净剂可以增强MoDTC的减摩效果。比较摩擦模拟试验和整车油耗试验发现,使用真实的环套摩擦副组件并设定合适工况的摩擦模拟试验,可以快速区分润滑油的减摩效果,但是无法反映真实的燃油经济性的提升程度。

    • 工况对泵入型螺旋槽动压密封液膜汽化相变和密封性能的影响*

      2023, 48(1):26-34. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.005

      摘要 (47) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:液氧动压密封性能对液氧涡轮泵的工作效率及稳定性有很大的影响,为了研究不同工况下机械密封液膜的相变和密封性能,建立端面液膜汽化相变数值计算模型,分析液膜汽化的相变程度、相变区域分布和液膜汽化相变对泵开启力和泄漏量的影响。结果表明:工况参数对液膜的汽化相变有着一定程度的影响,随着动环转速、介质压力的增加,相变被抑制且最大相变体积分数发生在压力出口处且范围逐渐减小,最大相变压力逐渐增加,开启力和泄漏量不断增大;介质温度升高会促进相变的发生,最大相变体积分数发生在压力出口处且范围逐渐增加,最大相变压力不断减小,开启力和泄漏量不断减小。液膜的汽化相变会对密封性能产生直接的影响,合理选择密封工况,可有效利用和控制相变,提高密封性能。

    • 转向架悬挂参数对轮缘磨耗的影响*

      2023, 48(1):35-40. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.006

      摘要 (22) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对动车组线路的长期跟踪测试,发现某线路动车组轮缘磨耗异常是该线路动车组轮对报废的主要原因。对3种常用动车组的轮缘磨耗情况进行跟踪实测,并对比分析3种动车组轮缘磨耗规律。为探究对车辆动力学性能影响较大的悬挂参数对车轮轮缘磨耗的影响,采用动力学仿真分析软件SIMPACK建立动车组的动力学仿真模型,计算不同悬挂参数下车辆的动力学性能参数。剖析不同悬挂参数下的动力学性能指标,根据轮轨发生两点接触后的受力状态,分析各个动力学性能参数变化对轮缘磨耗的影响,并验证悬挂参数的改变对车辆直线运行性能的影响。结果表明:轴箱定位刚度对车辆通过小半径曲线时的轮轨冲角和横向力影响较大,是影响轮缘磨耗的主要悬挂参数。

    • 相邻滚子间距和错位对弹流成膜性能影响的试验研究*

      2023, 48(1):41-48. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.007

      摘要 (35) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:滚动体数量会影响轴承中相邻滚动体的间距大小,而轴承制造和装配误差会造成相邻滚动体错位,这些几何位置因素会影响接触副区的回流补油和油膜成膜性能。利用三滚轮整体加载有限长线接触光弹流试验装置,在给定初始油量下,开展相邻滚子间距和错位距离对滚子弹流油膜成膜性能和补油机制的试验研究。结果发现:使用低黏度润滑油时,增加相邻滚子间距,能够提高滚子端部膜厚,但错位对滚子端部膜厚影响较小;使用高黏度润滑油时,相邻滚子间距大小只对距离端面0.25 mm较近处膜厚有影响,对距离端面1.05 mm较远处的膜厚无影响;随着错位距离的增加,距离端面0.25 mm较近处的成膜性能先增加后减小,而距离端部1.05 mm较远处的膜厚增加。

    • 表面速度异向下的点接触润滑油膜试验机研制及膜厚测量*

      2023, 48(1):49-55. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.008

      摘要 (54) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:弹流润滑领域中,润滑油膜的形态、厚度、摩擦力是研究接触区润滑状态,探究润滑机制极为重要的信息。研制表面速度异向下的点接触润滑油膜试验机,该试验机以多光束干涉法作为测量手段,结合弧形轨道实现接触副表面速度夹角的变化;使用旋转系统将接触副系统摩擦力转变为压力,利用高精度压力传感器及摩擦力合力公式,实现表面速度异向下的点接触摩擦力测量和计算。在限量供油条件下对表面速度异向的点接触润滑油膜形态与膜厚进行了观测,探究速度夹角对乏油状态改善及油膜形态变化的影响。结果表明:改变接触副表面速度方向,入口油池得到改善,中心膜厚增加。

    • 金属橡胶内螺旋金属丝微动磨损预测模型研究*

      2023, 48(1):56-65. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.009

      摘要 (39) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前金属丝微动磨损预测模型多适用于垂直接触,而锐角交叉下的模型存在计算过程繁琐、表征不全面等不足,难以便捷有效地预测金属橡胶内部复杂无序的金属丝磨损情况。基于有限元分析,确定螺旋曲率对磨损结果的影响极小,因此将金属橡胶内部螺旋金属丝接触对微元理想化为直金属丝接触对,探究无序接触下金属丝磨损特征的演化规律。结果表明,无序接触状态下的磨损特征演化规律与金属丝接触夹角大小密切相关。依据几何学分析,得到任意锐角接触下磨损磨痕位于金属丝1/2接触夹角处的特殊位置关系,据此建立任意接触形态下的微动磨损演化预测模型,并利用已有文献中的金属丝微动磨损试验结果对预测模型进行验证。结果显示,建立的任意锐角下的磨损演化模型能够较准确地预测金属丝的磨损结果,误差均在15%以内。研究结果为预测金属橡胶内部金属丝微动磨损和使用寿命提供一定理论基础。

    • 高速受电弓浸金属碳滑板载流摩擦磨损机制研究*

      2023, 48(1):66-71. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.010

      摘要 (25) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速受电弓滑板面临高滑动速度、高电压、大电流等极限运行环境,运行环境的复杂性势必对滑板的使用寿命造成影响。为研究高速受电弓浸金属碳滑板载流摩擦磨损机制,通过对某高速列车受电弓浸金属碳滑板进行实车跟踪监测分析,得出高速受电弓滑板的真实工作条件,并通过扫面电子显微镜、电子探针、白光干涉仪对高速运行磨损后的浸金属滑板表面进行微观形貌分析、表面元素分布分析、表面粗糙度分析。结果显示:浸金属碳滑板的主要磨损机制为黏着磨损;浸金属碳滑板中间异常光亮的区域主要是由大量碳元素排列组成,且可能是由于滑板在进出站以及车辆段滑动时接触网未设置拉出,造成滑板中间磨耗较其他区域明显异常。磨耗后滑板表面成分分析可以得出,滑板表面氧元素原子占比较高,说明滑板表面发生了一定的氧化还原反应。

    • 原位制备CaCO3微纳米流体及摩擦学性能研究*

      2023, 48(1):72-78. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.011

      摘要 (20) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用菜籽油、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-7)、正丁醇制备W/O型微乳液,并将其作为微反应器原位合成CaCO3微纳米粒子。对CaCO3粒子形貌的表征表明,随含水量增加,CaCO3粒子由球形转变为梭形薄片状,CaCO3粒子尺寸也可受含水量控制。通过四球摩擦磨损试验机评价CaCO3微纳米流体的摩擦学性能,结果表明,该微乳液体系相较于基础油的摩擦因数降低了约55.74%,CaCO3粒子使微乳液PB值提高了约10.88%,摩擦面粗糙度降低了约16.01%。在摩擦过程中,胶团在表面活性剂的作用下平行吸附于摩擦面且易于剪切,实现优异的减摩效果;梭形薄片状的CaCO3微纳米粒子可以抑制表面微凸体之间的直接接触,减少黏着磨损与磨粒磨损,从而发挥极压作用并显著改善表面质量。

    • 轮对-轨道系统波磨预测模型的建立及预测分析*

      2023, 48(1):79-84. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.012

      摘要 (23) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论,通过轨下垫板等效替代扣件系统,建立轮轴之间采用过盈配合的轮对-轨道系统的有限元预测模型,采用复特征值分析法预测轮轨系统的摩擦自激振动。通过对比所建模型和采用弹簧阻尼对模拟扣件的模型之间的差异,发现所建模型在预测效果上更接近现场测试结果。通过控制变量法研究摩擦因数、轨下垫片等效弹性模量对波磨预测结果的影响。仿真结果表明:摩擦因数在0.2~0.6范围内时,随着摩擦因数的增大波磨发生的可能性会增加;扣件垂向刚度在50~90 MN/m范围内时,随着扣件刚度的增大即轨下垫板等效弹性模量的增大,系统发生不稳定振动的可能性会降低。仿真预测与实验结果一致,进一步验证了模型的有效性。

    • 聚醚醚酮增强聚四氟乙烯力学性能模拟研究*

      2023, 48(1):85-89. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.013

      摘要 (28) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为从微观视域下研究聚四氟乙烯(PTFE)与聚醚醚酮(PEEK)共混材料的力学性能,基于分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟研究方法,借助Material Studio(MS)仿真平台,构建梯度配比下的PTFE/PEEK复合材料体系,对其力学性能进行分子动力学模拟。采用恒应变法测定PTFE/PEEK共混材料的弹性模量、体积模量和剪切模量等力学性能参数,对不同配比下的PTFE/PEEK复合材料的力学性能进行分析。MS模拟结果表明:随着PEEK含量增加,复合材料的力学性能先提高后显著下降,PTFE/PEEK共混材料配比为90/10时力学性能表现最优。模拟结果与现有试验研究结果表现出良好的一致性,验证了该模拟研究方法的正确性,为后续PTFE/PEEK共混材料的改性研究提供了理论参考。

    • 聚乙烯亚胺修饰碳纤维对环氧树脂复合材料性能的影响*

      2023, 48(1):90-94. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.014

      摘要 (61) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高碳纤维与环氧树脂的界面结合性能,从而提高复合材料的摩擦学性能,用聚多巴胺和聚乙烯亚胺对碳纤维进行表面修饰,利用光谱分析仪和扫描电子显微镜分析修饰前后碳纤维表面的化学组成和微观结构,利用万能材料试验机和摩擦磨损试验机考察碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能和摩擦学性能。结果表明:碳纤维经表面处理之后的粗糙程度和活性官能团增多,改善了纤维与树脂之间的界面结合,使得复合材料的弯曲强度和拉伸强度得到不同程度的提高;与未修饰碳纤维增强的环氧树脂复合材料相比,表面修饰碳纤维增强环氧树脂复合材料的耐磨性能得到了很大程度的提高,复合材料的磨损机制也由疲劳磨损转变为磨粒磨损。

    • Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢微凹痕表面的摩擦学性能*

      2023, 48(1):95-103. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.015

      摘要 (21) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高钨钢的摩擦学性能,对于提高钨基材料机械零部件使用精度与服役寿命,具有重要的意义。采用激光加工方法在钨钢表面加工微凹痕结构,通过高温熔渗的方式将Sn-Ni复合润滑剂熔渗到钨钢微凹痕结构中,制备Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢试样,利用球盘式摩擦磨损试验机对其减摩抗磨性能进行测试。结果表明:Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢试样具有优异的摩擦学性能,相比纯钨钢,摩擦因数降低19%以上,磨损率降低50%以上;在低载荷高频率下,Sn-Ni 润滑剂与来自基体材料的磨屑实现了良好的协同作用,使得Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢试样具有更好的减摩抗磨性能。

    • 两亲性纳米微球的制备及水润滑性能*

      2023, 48(1):104-109. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.016

      摘要 (31) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:水溶性纳米微球作为润滑添加剂成为润滑领域的重要发展方向。通过简单的无皂乳液聚合制备聚(苯乙烯-甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐)[P(St-co-SPMA)]两亲性纳米微球,通过改变聚合单体、微球浓度以及载荷,利用摩擦磨损试验机考察聚苯乙烯(PSt)和P(St-co-SPMA)2种纳米微球作为水润滑添加剂的摩擦学性能。结果表明:具有复合结构的两亲性纳米微球作为水润滑添加剂起到了非常优异的减摩抗磨性能,这是由于亲水单体的加入在微球表面形成水化层,避免了摩擦副之间的直接接触且保护了摩擦表面,有效改善了界面摩擦性能;2种纳米微球在高载荷下有着更为优异的减摩与抗磨性能,证明了纳米微球优异的承载能力。该研究为设计高效水润滑添加剂提供了新的思路,在生物润滑领域有着广阔的应用前景。

    • 颗粒污染的双离合变速箱磨粒分析与故障评估*

      2023, 48(1):110-115. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.017

      摘要 (24) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对发生液压阀卡滞的双离合变速箱油液进行磨粒分析,利用铁谱分析仪收集分析油液中磨粒特征,发现铁谱片收集的磨粒尺寸较小,对非铁磁性磨粒的收集能力较弱。为了实现对油液中大粒径磨粒和非铁磁性磨粒的分析,提出一种油液磨粒的综合检测方法。该方法首先利用激光粒度分析方法得到磨粒粒径分布图,从而判断油液中是否存在异常粒径颗粒,再通过滤膜谱片技术收集大粒径磨粒,并通过光学显微镜初步判断颗粒的磨损类型和种类,最后通过X射线荧光光谱分析和扫描电镜-能谱分析方法确定磨粒的具体元素成分,确定磨粒的种类。实例分析结果表明,该方法可有效判断双离合变速箱油液中引起液压阀卡滞的异常粒径磨粒的来源、零部件的磨损类型和磨损程度,也能确定磨粒的物质成分,为变速箱故障预防和产品改进提出了新方法。

    • 玻璃纤维增强塑料浮动球阀密封性能分析*

      2023, 48(1):116-122. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.018

      摘要 (35) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)制作的球阀,具有强度高、密度小、耐酸碱腐蚀等优点,已逐步取代金属球阀应用在氯碱化工管道中。以DN50 GFRP浮动球阀为研究对象,分析常压下旋塞预紧力、密封件摩擦因数和密封面宽度对其密封性能的影响,并探究阀球推荐工作压力和GFRP浮动球阀整体设计参数对密封性能影响的主次顺序。结果表明:GFRP浮动球阀最高工作压力不应超过3 MPa,在常压环境下,需施加550 N以上的旋塞预紧力才能保证球阀正常密封;增大密封面摩擦因数可提高其密封性能,当密封面摩擦因数达到0.2时,密封面上最低密封比压最接近临界密封比压,材料利用率最高;随密封面宽度增加,最大密封比压呈先减小后增大的趋势,综合考虑球阀的使用寿命和材料利用率,该阀座的最佳密封面宽度为8.65 mm;密封面宽度对GFRP 浮动球阀密封性能影响最大,其次为旋塞预紧力,密封件摩擦因数的影响最小。

    • 滑油系统复杂元件建模及润滑油隐匿特性研究

      2023, 48(1):123-130. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.019

      摘要 (15) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析滑油系统的姿态适应性,针对滑油系统复杂元件,提出一种基于STL格式的切割建模及润滑油隐匿量计算方法。该方法建立不同姿态角及加速度组合下液面高度-面积-体积-质心的关系数据库,并采用二元样条插值方法获得指定姿态角及加速度组合下元件的润滑油隐匿量。算例结果表明:基于STL格式的切割建模结果与UG对比误差在±1.1%以内,与实际试验对比误差在±8.3%以内,显著提升了隐匿特性计算的效率,为姿态适应性分析提供技术支持。

    • 密封结构表面表征参数对低温密封特性的影响

      2023, 48(1):131-135. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.020

      摘要 (39) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某航空用液压制动器低温环境下极易出现渗漏油的问题,设计低温筛选试验,研究密封件表面不同表征参数(表面轮廓算术平均偏差Ra,轮廓最大峰值Rp,表面轮廓最大高度Rz)对低温密封特性的影响规律。结果表明:传统Ra指标约束下的密封表面不能完全满足液压制动器低温密封要求,而Rz和Rp指标能更好地表征和约束密封结构的表面加工质量,其中采用 Rz指标约束下的密封表面能显著提升液压制动器的密封特性。根据试验统计结果,给出航空用液压制动器密封表面质量Rz≤1.0 μm的设计参考值,并可应用于其他类似航空液压产品设计中。

    • 基于声发射时频分析与卷积神经网络的液膜密封摩擦状态识别*

      2023, 48(1):136-141. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.021

      摘要 (19) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对液膜密封状态监测领域无损监测开发不足、信号特征评估困难以及摩擦状态判别智能化特性缺乏的问题,提出一种基于声发射时频分析与卷积神经网络的液膜密封摩擦状态识别方法。该方法将声发射无损监测技术应用于液膜密封的摩擦状态监测,卷积神经网络作为液膜密封摩擦状态自主决策的实现手段,声发射信号的时频信息作为卷积神经网络的特征输入,分析短时傅立叶变换、S变换以及小波变换3种时频分析方法对卷积神经网络识别性能的影响。结果表明:对于液膜密封的声发射信号,3种时频分析方法与卷积神经网络结合的优选顺序为:短时傅立叶变换、S变换、小波变换;基于声发射时频分析与卷积神经网络的液膜密封摩擦状态识别方法准确率较高,相比其他识别方法取得了较好的识别效果。

    • 制动过程中闸片材料与制动盘温度关系试验研究

      2023, 48(1):142-149. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.022

      摘要 (19) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨碳/陶制动盘与不同闸片材料的匹配性,对碳/陶制动盘分别与碳/陶复合闸片、铜基粉末冶金闸片和铁基粉末冶金闸片组成的摩擦副进行制动试验,研究了在制动过程中盘面各点瞬时温度、最高温度、闸片温度与制动工况的关系。结果表明:碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副温度及温度梯度均高于其他2种摩擦副,其温度梯度在低速制动时随压力的增加而明显增加,当制动速度较高时,温度梯度并没有随压力的增加而增加;对于碳/陶制动盘与铜基和铁基粉末冶金闸片摩擦副,随制动速度和压力的提高,盘面温度梯度变化不明显。原因在于材料导热性和起始摩擦因数决定了盘面的散热能力和制动功率,碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副因较高的起始摩擦因数以及较低的导热性,其制动功率高和散热能力低,导致盘面温度持续升高。

    • 润滑油抗乳化性综合评价方法研究*

      2023, 48(1):150-155. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.023

      摘要 (82) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国标GB/T 7305—2003对润滑油抗乳化性评价方法中油水比设定及乳化工况与实际使用情况相差较大的问题,考虑到润滑油抗乳化性的实际影响因素,通过改变油水比、乳化工况,观测4种常用润滑油的油水乳状液外观与界面情况,测定分水率、分水速度、水相含油量及油相含水量,评价润滑油的抗乳化性。结果表明,油水比上升时,润滑油乳状液的分水速度和分水率均下降,水相含油量和油相含水量均上升,在高油水比时变化更加明显。因而随着油水比的增加,润滑油的抗乳化性能逐渐下降,不同润滑油乳状液间的抗乳化性能差距变大。基于上述分析,提出一套润滑油抗乳化性能综合评价方法,该方法在国标GB/T 7305—2003评价方法基础上,在实际工况油水比下,增加分水率、分水速度、水相含油量、油相含水量的定量评价,可完全反映出润滑油在实际使用工况下的抗乳化性。

    • 基于综合赋权法的齿轮箱运行状态评估*

      2023, 48(1):156-161. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.024

      摘要 (19) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为科学合理地评估齿轮箱运行状态,提出一种基于博弈论综合赋权的运行状态评价模型。该模型首先从润滑油各个主要监测指标出发,建立齿轮箱运行状态评估指标体系;然后运用改进的层次分析法和熵权法对评价指标进行主客观赋权,并采用博弈论思想得到最优综合权重;最后构建齿轮箱运行状态模糊综合评判模型。运用该模型对某型装甲车底盘系统齿轮箱运行状态进行评估。结果表明:该模型的计算方法简便,求得的综合权重精确,其评价结果与实际运行情况基本一致,能够为视情维修提供理论依据。

    • 海水对油品混合物老化及其摩擦学性能的影响*

      2023, 48(1):162-167. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.025

      摘要 (23) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究海水对油品混合物老化及其摩擦学性能的影响,使用烘箱对含盐水(模拟海水)油品混合物进行老化测试,分析含典型基础油及极压抗磨剂的油品混合物在老化过程中的物理化学性能;使用光学显微镜表征油品混合物老化过程中对滚子表面形貌的影响,采用球盘试验机研究老化后油品混合物的摩擦学行为,并利用X射线电子光谱仪(XPS)对摩擦试验后的摩擦副表面进行化学分析。结果表明:添加盐水的油品混合物中老化后,其黏度和总酸值不会发生明显变化(酯基系列油品混合物除外),但其润滑下的磨损会高于没有添加盐水的油品混合物;随着老化时间的增加油品混合物润滑下的磨损会降低,原因在于老化后摩擦副表面磨痕上氧(氧化物)含量降低,在磨合期间能给摩擦副表面提供的保护较少。

    • 纳米铜润滑油添加剂在工程摩擦学中的研究进展*

      2023, 48(1):168-178. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.026

      摘要 (110) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:纳米铜具有低剪切强度和晶界滑移效应,与减摩剂、抗磨剂、抗氧剂等润滑油添加剂共同发挥协同减摩抗磨和自修复效用,具有较强的工程应用潜力。综述近年来纳米铜作为润滑油添加剂的工程摩擦学研究进展,讨论纳米铜在润滑体系中的润滑机制,总结分散稳定性、粒径及含量等因素对纳米铜颗粒摩擦学性能的影响规律,阐述增强纳米铜颗粒分散稳定性的方法。指出目前对纳米铜添加剂的摩擦学研究和润滑机制的认知仍缺乏系统性和统一性,且由于纳米铜表面较高的自由能,导致润滑油体系稳定性和润滑有效性不确定等问题,制约了纳米铜作为润滑油添加剂的工业应用和推广。最后展望纳米铜添加剂的发展方向。

    • 轴承电蚀机制和防护技术的试验研究进展*

      2023, 48(1):179-188. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2023.01.027

      摘要 (80) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着高速铁路、新能源汽车、风电等行业的发展,轴承不可避免地工作于各种电场环境,电的介入使轴承产生了轴承电蚀这一新的损伤形式。阐述轴电压、轴电流的产生机制,分析轴电流引起的轴承材料性能弱化、表面烧蚀和润滑性能衰退等危害及机制;概述轴承电蚀失效试验方法和单接触点润滑滚动电接触等效试验方法;总结轴承电蚀防护的3种技术,包括源头抑制、绝缘抑制及导电通路,并展望轴承电蚀机制和防护技术的研究前景。

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