2014, 39(2):1-8. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.001
摘要:阐述用于高效精密磨床砂轮主轴的HSDB R深浅腔动静压轴承的原理;建立基于Navier Stokes方程的轴承油膜流体力学控制方程,采用基于有限体积法的三维流体力学仿真软件FLUENT分析轴承工作参数和结构参数对轴承承载能力、刚度、温升等性能的影响;对比“一” 字和“匡” 字2种油腔结构形式对于轴承刚度及温度分布的影响。结果表明:“一” 字油腔结构能够提高轴承承载力和刚度,“匡” 字油腔结构有助于降低轴承温升。
2014, 39(2):9-14. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.002
摘要:通过四球试验考察不同粒径和不同含量二氧化硅作为锂基脂添加剂的摩擦学性能,并研究表面改性对二氧 化硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和EDX分析磨斑表面形貌及元素组成,探讨二氧化硅的润滑作用机制。结果 表明:在一定工况条件下,二氧化硅能够提高锂基脂的减摩抗磨性能和极压性能;表面改性能提高二氧化硅的分散性 能,但对其摩擦学性能影响不大;EDX能谱分析表明,二氧化硅和摩擦表面发生作用生成了具有良好摩擦学性能的表 面润滑层。
2014, 39(2):15-17. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.003
摘要:粗糙表面接触问题是一类重要和具有实用价值的实际工程问题。采用Hertz理论和粗糙表面随机接触模型, 研究弹性状态下粗糙表面法向接触刚度,推导出在不同接触体的法向接触刚度公式。由推导的理论公式可知,粗糙表面 在随机接触模型中接触刚度跟载荷成正比,与表面粗糙度均方值成反比
2014, 39(2):18-21. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.004
摘要:以丁腈橡胶(NBR) 为基体,制备水滑润橡胶轴承;研究填料、载荷、转速、润滑介质、NBR品种等因素 对橡胶轴承在水润滑介质中的摩擦磨损性能的影响,并分析其摩擦和磨损机制。结果表明,炭黑量和二硫化钼添加量明 显影响橡胶轴承的摩擦因数和磨损量;随着载荷的增大,橡胶轴承的摩擦因数和磨损量均呈现先增大后减小再明显增大 的趋势;随着转速的增大,橡胶轴承的摩擦因数和磨损量均明显减小,并且在海水中的摩擦因数和磨损量均大于在淡水 中的摩擦因数和磨损量。
2014, 39(2):22-26. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.005
摘要:根据圆锥滚子轴承的运动学原理,建立圆锥滚子球基面-内圈大挡边的运动学模型,得到圆锥滚子的自转 速度、公转速度和圆锥滚子球基面-内圈大挡边接触区域的卷吸速度分布;建立圆锥滚子球基面-内圈大挡边弹流润滑 的数学模型,计算分析在不同载荷和卷吸速度作用下,圆锥滚子球基面曲率半径对油膜厚度和摩擦因数的影响规律,并 得到载荷与速度对圆锥滚子球基面最优化曲率半径的影响规律,即当其他工况条件不变时,圆锥滚子球基面所承受的载 荷越大,其最优化的曲率半径就越大;速度越高,最优化的曲率半径则越小。
2014, 39(2):27-31. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.006
摘要:为实现对重型车辆柴油机缸套-活塞环动载荷磨损仿真计算,通过分析柴油机动载荷工况特点及其对磨损 的影响,基于稳定载荷及动载荷磨损试件表面形貌SEM分析,提出缸套-活塞环动载荷磨损简化机制。依据响应面拟 合的方法和磨损试验数据,建立Archard磨损模型中磨损系数K基于载荷工况参数与形貌特征参数的预测公式,并通过 两组动载荷磨损试验对磨损计算模型进行验证,结果表明:表面粗糙度计算误差为59%,磨损量计算误差为739%, 磨损计算模型具有一定精度,能够用于车辆柴油机缸套-活塞环磨损仿真计算。
2014, 39(2):32-37. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.007
摘要:在重载荷冲击磨损试验机上在一定冲击频率下对GCr15钢试件进行脂润滑工况下的冲击磨损试验,使用扫 描电镜以及表面形貌仪等观察分析试件表面损伤及塑性变形情况。结果发现:冲击使GCr15钢试件表面发生了塑性变形 和磨损,塑性变形存在于冲击的每一阶段,不同润滑脂接触工况下表层脱落情况不相同,并且伴有微细球形颗粒产生; 冲击次数较少时,润滑脂黏度越大,冲击磨损后试件表面凹坑深度越大,形成的凹坑肩部凸起越高,随着冲击次数的增 加,不同脂润滑时的凹坑深度趋于相同。
2014, 39(2):38-42. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.008
摘要:利用大型非线性有限元软件MSCMarc,基于橡胶类材料单轴拉伸所得到的应力应变曲线,通过数据拟合确 定Odgen模型的材料参数。建立O型橡胶密封圈非线性有限元计算模型,分析不同的介质压力对橡胶密封圈力学性能 的影响,得到橡胶密封圈的Von mises应力的分布规律、主接触面以及侧接触面接触应力的分布曲线。研究结果表明: 随着介质压力的增加,Von mises应力随之增加,并向密封圈与沟槽的接触区域转移。在主接触面和侧接触面接触应力 的分布近似为二次抛物线,接触应力的最大值出现在接触区的中点,随着介质压力的增加,接触应力的峰值和接触宽度 明显增加,且应力峰值均大于介质压力,能够较好地防止介质的泄漏。
2014, 39(2):48-55. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.010
摘要:建立有限长圆柱滚子的非牛顿流体热弹流润滑模型,选取Ree Eyring流体和Power Law流体进行有限长线接 触弹流润滑分析。研究表明:随着接触线长度增大,端部效应减弱;Ree Eyring流体特征剪切力对润滑温升和剪切力影 响较大,而对润滑压力与膜厚影响甚微;Power Law流体随指数增大,润滑膜厚明显降低;随载荷、转速升高,热解与 等温润滑结果差异增大,热效应对摩擦因数的影响尤其显著。
2014, 39(2):56-60. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.011
摘要:介绍通过雾化供液方式进行化学机械抛光(CMP) 的工作原理以及试验装置设计,通过雾化供液抛光工艺 试验考察该方法的抛光效果,分析其材料去除机制。结果表明,雾化施液CMP方法的抛光浆料利用率高,在达到去除 率为2575nm/min,表面粗糙度小于38nm的抛光效果时,雾化抛光液消耗量仅为350mL。雾化抛光材料去除机制是 表面材料分子级氧化磨损去除,即通过抛光液中氧化剂的化学作用使表面原子氧化并弱化其结合键能,通过磨粒的机械 作用将能量传递给表面分子,使表面分子的能量大于其结合键能而被去除。
2014, 39(2):61-65. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.012
摘要:为解决一些润滑油与橡胶密封材料相容性差或者使密封材料产生密封收缩而导致密封泄漏的问题,研究一 类环丁砜衍生物橡胶密封膨胀添加剂。分别以异辛醇、正癸醇、十二醇为原料与环丁烯砜反应,制备3种密封膨胀剂。 根据ASTMD471,分别考察它们在Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类基础油中的橡胶密封膨胀相关性能。结果表明:3种橡胶密封膨胀 剂加入基础油中,能有效改善橡胶密封件的密封收缩问题,改变润滑油与橡胶的相容性;碳链长度较短的密封膨胀剂与 橡胶的相容性较好,随着密封膨胀剂碳链长度的增加,其对橡胶相容性的影响逐渐减弱。
2014, 39(2):66-70. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.013
摘要:分析滚动轴承内部生热机制,计算不同转速下油气润滑和喷油润滑的轴承滚道表面对流换热系数;应用 Workbench流场分析模块,建立滚动轴承流体域几何模型,对不同转速下滚动轴承油气润滑和喷油润滑时轴承腔热流耦 合温度场进行仿真分析。结果表明,当轴承转速较低时,油气润滑和喷油润滑时轴承腔最高温度基本相同,但油气润滑 条件下轴承腔的整体温度远远低于喷油润滑方式;当轴承转速较高时,油气润滑条件下的轴承腔最高温度要远远低于喷 油润滑条件下的轴承腔最高温度,从而验证了高速工况下油气润滑的优越性。
2014, 39(2):71-75. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.014
摘要:往复式压缩机迷宫密封加工过程中,为简化加工工艺,将传统迷宫密封加工成类迷宫螺旋密封。为比较类 迷宫螺旋密封与迷宫密封的密封性能差异,分析类迷宫螺旋密封的密封机制,将类迷宫螺旋密封的能量耗散分成类迷宫 密封能量耗散和槽向能量损失,采用CFD方法对类迷宫螺旋密封的密封性能进行数值模拟。结果表明,类迷宫螺旋密 封的密封性能虽不及传统迷宫密封,但密封效果相差在5%以内,综合考虑加工工艺、经济效益等因素,采用类迷宫螺 旋密封代替迷宫密封是完全可行的。
2014, 39(2):76-79. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.015
摘要:建立汽车起步离合器的动力学模型,仿真计算出汽车起步时离合器结合产生的滑磨功及摩擦片与周围空气 的对流换热系数;建立摩擦片的有限元模型并进行热结构耦合分析。结果表明,汽车起步时,离合器接合摩擦片最高温 度达到了755℃,摩擦表面温度由摩擦片内缘向外逐渐升高;汽车起步时摩擦片最大热变形量达到00114mm,其热 变形形式为径向膨胀,轴向波浪式翘曲变形。
2014, 39(2):80-83. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.016
摘要:采用计算流体力学(CFD) 的方法建立网式航空滑油滤的数学模型。利用多孔介质模型来模拟滤网的阻力 效应,用多孔阶跃面代替滤网来模拟滤网的压降;应用离散相模型模拟过滤效率,在多孔阶跃面上应用用户自定义函数 (UDF) 对颗粒进行捕集,对该模型进行计算,得到过滤器的三维内部流场分布及其压力损失和过滤效率与润滑油进口 速度的关系,为航空滑油滤的优化设计提供了参考。
2014, 39(2):84-88. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.017
摘要:为了确定汽轮机运行时运转参数对汽轮机可倾瓦轴承油膜特性的影响,以四瓦可倾瓦轴承为例,采用Pro/E 建模,选用湍流SST三维模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,采用ANSYS模拟出进口油压、进口油温、偏 心距、轴颈转速对四瓦可倾瓦轴承油膜特性的影响。结果表明:进口油压对油膜特性影响较小,进油温度、轴颈偏心 距、轴颈转速对汽轮机可倾瓦油膜特性影响较大,故在运行中应严格监控这3个参数。
2014, 39(2):89-93. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.018
摘要:针对油料原子发射光谱仪对大于10μm的磨粒检测效率不高,不能有效反映油液磨粒浓度的问题。通过检 测经特定磁场磁化和聚集后油样中铁磁性磨粒剩余磁场的大小,来反映油样中铁磁性磨粒浓度大小的方法,利用巨磁电 阻磁场传感器,设计一种油液铁磁性磨粒检测装置。该检测装置对同一油样的检测具有较好的重复性;对浓度和尺寸分 布均不同的铁磁性磨粒油样,其检测结果并没有因尺寸分布的不同而出现明显的差别。该油液磨粒检测装置可以克服原 子发射光谱仪对铁磁性大磨粒检测效率不高,不能有效反映油样铁磁性磨粒浓度的缺点。
朱松 , 汤中华 , 王磊 , 杜利清 , 李岫 , 葛烽锋
2014, 39(2):94-99. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.019
摘要:采用粉末冶金方法制备填充改性Al基复合摩擦材料,研究SiC含量及粒度对材料性能及显微组织的影响。 结果表明,随SiC含量增加,材料的相对密度、抗弯强度不断降低,摩擦因数逐渐增大,洛氏硬度先增大后减小,比磨 损率先降低后增大;随SiC粒度增大,材料相对密度、抗弯强度、洛氏硬度逐渐变大,摩擦因数先增大后减少,比磨损 率不断增加。SiC粒度为20μm、质量分数为25%时改性Al基复合摩擦材料有稳定合适的摩擦因数和较低的比磨损率。
2014, 39(2):100-103. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.020
摘要:为了提高阀门密封性检测的准确性和精度,通过分析比较传统检测方法存在的不足,提出基于气体传感器 的阀门密封性检测方法。该检测方法是以4%的氢气和96%氮气的混合气体为检测气体,利用测得的检测单元内检测气 体的浓度差计算泄漏量,进而判断工件的密封性能。该方法能够消除传统方法中时间、温度以及管路容积等因素对检测 的影响,提高了测试的精度和速度。
2014, 39(2):104-107. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.021
摘要:针对实际工况下采集的在用润滑油,依据ASTM标准试验方法与条件,采用傅里叶红外光谱法与自动电位 滴定法分别测得氧化度与总酸值,并研究得到二者之间的相关关系模型。结果表明:从整体上看氧化度与总酸值高度相 关,说明用红外光谱测定的氧化度代替电位滴定法测定的总酸值是可行的。但不同类型的油品总酸值与红外氧化度之间 的关系存在较大差异,以氧化度理论计算总酸值需要有足够多的样品实测数据基础。
冀树德 , 杨天军 , 孙学东 , 刘志刚 , 邬旭宏 , 王文 , 贾桢 , 祁平
2014, 39(2):108-110. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.022
摘要:采用光谱分析方法和铁谱分析方法对某6缸高功率密度柴油台架设计验证过程中的故障进行分析。通过对 油样的光谱分析,确定磨损金属元素Al、Fe、Cr、Mn及Cu、Pb、Ni存在相关性。对光谱分析发现的Al元素质量分数 突然增大的某油样进行铁谱分析,发现油样中存在大块铝颗粒;结合发动机摩擦副材料选用情况,确定活塞存在故障, 整机拆解进一步验证了这一结果。采用光谱和铁谱相结合的分析方法,提高了基于油液分析方法诊断故障的准确性和可 行性,有助于柴油机故障位置的准确确定。
2014, 39(2):111-114. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.023
摘要:甲醇汽车发动机在台架试验过程容易出现如发动机冷启动困难、零部件磨损异常、橡胶件溶胀以及润滑油 乳化、结焦、油泥等问题。基于甲醇燃料的特性及对发动机润滑油的影响,采用发动机台架试验研究使用不同润滑油时 甲醇发动机的磨损和润滑油理化性质变化情况。研究结果表明,通过调整润滑油添加剂和润滑油黏度等级可以有效缓解 甲醇发动机的磨损、结焦等问题。
2014, 39(2):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.024
摘要:研究电感耦合等离子体原子发射(ICP-AES)测定润滑脂方法的前处理步骤,改进ASTMD7303中的润滑脂 灰化酸解步骤及试剂,提出一种润滑脂元素光谱分析前处理方法。采用改进方法处理润滑脂得到的元素Fe、Ca、Zn、 P、Mo、Li等的光谱数据与标准方法处理得到的数据一致,证明该方法可以作为监测润滑脂中元素含量的前处理方法。
2014, 39(2):119-121. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.025
摘要:对某电厂在机组启动后经常出现低压安全油压力低的问题,以及低压安全油滤网切换过程中因压力低跳机 的问题进行分析,指出造成低压安全油压力频繁降低的主要原因是油质不合格,而低压安全油滤网切换过程中压力低的 原因是切换时操作步骤有误。通过加强油质管理和修改低压安全油滤网切换操作步骤,保证了机组的安全运行。
2014, 39(2):122-124. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2014.02.026
摘要:对某型精轧机的油气润滑系统存在的问题进行研究,通过提高单向阀的开启压力,实现了单向阀的快速开 启;通过调整高压阀开启值,解决了因压力过高导致的分配器损坏问题;通过调整压力继电器及系统的控制程序,解决 了继电器经常发生故障的问题,提高了生产效率。
版权所有 ©《润滑与密封》编辑部 技术支持:北京勤云科技发展有限公司