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  • 2015年第40卷第2期文章目次
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    • 涂层刀具表面织构化及切削性能研究

      2015, 40(2):8-16. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.002

      摘要 (1715) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用激光技术在基体为硬质合金的涂层刀具前刀面易发生月牙洼磨损区域进行织构化处理,制备涂层织构化刀具;在液体润滑条件下进行切削试验,研究其切削性能,并与硬质合金织构化刀具及传统刀具进行比较。结果表明:与传统刀具相比,硬质合金织构化刀具和涂层织构化刀具能够有效降低切削力、切削温度和刀屑接触面摩擦因数,涂层织构化刀具效果尤为明显;液体润滑时,由于织构的存在,润滑剂能够渗入到硬质合金织构化刀具和涂层织构化刀具刀屑接触面,因而具有良好的抗黏着性及耐磨性,其中涂层织构化刀具最优。

    • 水污染对径向滑动轴承热弹流润滑的影响

      2015, 40(2):17-22. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.003

      摘要 (1694) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究润滑油水污染对水轮机滑动轴承弹流润滑的影响。通过实验确定油水混合物的黏度、水的质量分数以及温度三者间的关系;研究在不同含水量油水混合液润滑下滑动轴承的润滑性能,分析滑动轴承从初始状态到达稳定状态过程中轴心轨迹的变化规律,以及轴承到达平衡位置时各润滑特性参数的分布,包括液膜流体压力、最大液膜压力、液膜厚度、最小液膜厚度、液膜温度等。结果表明,随着含水量的增加,油水混合物的黏度增加,且变化明显,而润滑油的密度、比热容以及导热系数虽增大,但变化并不大;各种因素综合影响的结果,使得轴承液膜承载能力增强,液膜厚度和温度增加,最小液膜厚度增大,最大液膜压力下降。

    • 凹槽缺陷对径向轴承润滑影响的模拟研究

      2015, 40(2):23-27. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.004

      摘要 (1686) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:径向轴承在运行过程中由于磨损、疲劳裂纹、烧蚀、开有油槽等,可能会出现沟槽缺陷而影响轴承的润滑状态。基于Reynolds方程对表面有沟槽的径向轴承进行理论建模并进行数值模拟,得到表面有凹槽缺陷的径向轴承在润滑过程中油膜厚度、压力的分布,研究不同形状、周向宽度、深度和周向间距的凹槽对轴承润滑状态的影响。研究结果表明,矩形凹槽对轴承润滑的影响最大;凹槽参数对轴承润滑的影响在润滑油入口区和出口区各不相同,在润滑油入口区,随着凹槽周向宽度、周向间距的增加,承载力减小、摩擦因数增大;在润滑油出口区,随着凹槽周向宽度、周向间距的增加,承载力增大、摩擦因数减小;在润滑油出口区,凹槽深度对轴承润滑影响不大,而在润滑油入口区,凹槽深度增加将导致承载力减小、摩擦因数增大。

    • 齿形几何参数对直通篦齿封严泄漏特性的影响

      2015, 40(2):28-33. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.005

      摘要 (1668) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立不同封严间隙、齿高、齿距、齿宽、齿数等几何参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同气动参数(进出口落压比)条件下几何参数变化对其泄漏特性的影响。结果表明,流量系数随落压比的增大而增大,随着封严间隙、齿宽的增大而增大,随着齿高、齿距、齿数的增大而减小。5个几何参数中,封严间隙对流量系数的影响最大,其次为齿数、齿距、齿高、齿宽。利用最小二乘法拟合得到流量系数与几何参数及气动参数的准则关系式,拟合公式计算结果与数值模拟结果吻合较好,可用于篦齿的工程设计计算。

    • 钨含量对WC/DLC复合薄膜摩擦学性能的影响

      2015, 40(2):34-39. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.006

      摘要 (1699) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用等离子体辅助化学气相沉积技术复合非平衡磁控溅射技术制备具有不同钨含量的WC/DLC复合薄膜。通过调节WC靶功率实现薄膜中钨含量的控制,用EDS能谱仪测量薄膜中的钨含量,采用SEM分析薄膜的表面形貌和结构,采用Raman光谱分析不同钨含量对薄膜结构的影响,采用纳米硬度测试仪测试薄膜的纳米硬度,在球-盘摩擦试验机上测试薄膜在大气环境中的摩擦学性能,研究薄膜的力学性能、摩擦学性能与薄膜中钨含量之间的关系。结果表明:薄膜中的钨含量随着WC靶功率的增加而增加;制备的薄膜具有典型的类金刚石碳膜结构,并且薄膜中的sp3键含量以及薄膜硬度都随着钨含量的增加而增大;摩擦因数和耐磨寿命随着钨含量的增加呈先减小后增加的趋势,薄膜的摩擦因数在钨原子质量分数为41.67%时最小,在此参数下的耐磨寿命也最优异。

    • 基于CFD的水润滑斜-平面瓦推力轴承承载能力分析

      2015, 40(2):40-45. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.007

      摘要 (1958) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:水润滑斜-平面推力轴承用水作为润滑介质,传统油润滑斜-平面推力轴承的计算公式及图表不再适用。基于计算流体动力学(CFD)理论,建立不同的水膜润滑模型并进行仿真计算,在水槽尺寸一定时,分析最小水膜厚度、瓦块中径上瓦斜面升高比、瓦块中径上斜面和平面之比以及转速对某斜-平面瓦推力轴承承载力的影响。结果表明:水膜的厚度是影响水膜承载力的主要因素,水润滑斜-平面瓦轴承轴向承载力随着水膜厚度的减小而增加;当水槽尺寸、最小水膜厚度以及转速一定,瓦斜面占长比为0.7、瓦斜面升高比为2时,轴承承载能力最大;在靠近水槽的轴承壁面上产生了空化现象;对于某个特定结构的轴瓦,推力环转速的变化不影响水膜压强中心的位置。

    • T形气缸盖罩垫密封性能的有限元分析

      2015, 40(2):46-50. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.008

      摘要 (1719) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用有限元软件对平型、加强筋型和凸台型T形缸垫的应力、应变以及接触应力分布规律进行研究,对比分析这几种T形缸垫的密封性能。结果表明,加强筋能提高缸垫的密封能力,但不同的加强筋结构对密封能力有着不同的影响,设计不合理的加强筋,还容易导致T形气缸盖罩垫过快失效和老化。平型气缸盖罩垫适用于密封周期长但密封力要求不高的情况;而加强筋型气缸盖罩垫则适用于密封力要求高但密封周长不长的情况;凸台型气缸盖罩垫的综合性能高,能满足密封周期长和密封力要求比较高的情况。

    • 油酸甲酯氧化衰变特性及氧化反应表观活化能研究

      2015, 40(2):51-55. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.009

      摘要 (1621) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了考察油酸甲酯的氧化衰变特性,采用自制氧化模拟装置将样品加速氧化,定时取样检测样品过氧化值、酸值和运动黏度(40 ℃),考察不同温度和氧气流量对氧化速率的影响;利用傅立叶红外光谱定性表征油酸甲酯氧化前后的结构变化;通过Rancimat法加速氧化试验,测定油酸甲酯的氧化诱导期,同时从氧化反应活化能角度进一步研究油酸甲酯的氧化反应机制。结果表明,氧气流量对油酸甲酯热氧化稳定性影响较小,但随着反应温度的升高,氧化诱导期缩短,氧化安定性显著下降;傅立叶红外光谱定性表征结果表明,油酸甲酯在氧化过程中可能发生不饱和双键的异构化;通过计算得到油酸甲酯的氧化反应表观活化能为34.058 kJ/mol。

    • 滑动速度对铜-石墨摩擦层形成、转移及失效的影响

      2015, 40(2):56-59. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.010

      摘要 (1845) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以铜-石墨/45#钢为研究对象,研究大气、干滑动条件下,滑动速度对铜-石墨摩擦层的形成、转移和失效的影响。低速条件下,铜-石墨磨损表面平滑、致密,而高速条件下磨损表面粗糙、松散。铜-石墨在45#钢表面微凸体的切削作用下脱落,一部分形成片状磨屑,另一部分单向转移至45#钢表面形成含铜-石墨的摩擦层。摩擦速度的提高,使铜-石墨摩擦层难于在磨损表面有效形成,加速了其脱落的进程,从而降低了其减摩能力。

    • 污染微粒对滚针轴承润滑影响规律理论研究

      2015, 40(2):60-63. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.011

      摘要 (1804) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:履带装甲车辆综合传动汇流行星排工作环境恶劣,润滑油液中会含有大量的污染磨损微粒。磨损微粒会随着润滑油液进入汇流行星排行星齿轮处的滚针轴承,致使轴承出现早期磨损,影响传动的可靠性。通过对污染微粒运动过程及在此过程中污染微粒受力过程的分析,建立磨损微粒对汇流行星排传动元件引起的摩擦力PIF(particles introduced force)的影响模型;对模型中参数进行仿真分析, 获得磨损微粒对滚针轴承的润滑影响规律;从减小运动副摩擦力的角度,对相关结构的设计及维护提出建议。研究结果表明:PIF随着最小油膜厚度的增大先增大后减小,随着微粒直径的增大而迅速增大,随着滚针轴承滚针半径的增大而增大,但增长速度会减慢。

    • 水溶性聚乙二醇磷酸酯的合成及润滑与腐蚀性能研究

      2015, 40(2):64-66. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.012

      摘要 (1847) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机磷酸酯具有良好的润滑性能,被广泛用作润滑油和水基润滑剂的添加剂。以P2O5和聚乙二醇(400)为原料,采用缓释法合成水溶性聚乙二醇磷酸酯,研究聚乙二醇磷酸酯的极压、抗磨和减摩性能。试验结果表明,添加聚乙二醇磷酸酯可以明显提高基础水基润滑剂的极压、抗磨和减摩性能,水基润滑剂的抗腐蚀性能也能满足要求。

    • 低滞后刷式密封泄漏流动数值模拟及结构优化

      2015, 40(2):67-72. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.013

      摘要 (1766) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多孔介质模型,采用计算流体力学软件Fluent对常规、低滞后矩形及翼型3种刷式密封泄漏流动特性进行数值模拟,结果表明:相比于常规刷式密封,矩形刷式密封迟滞性并没有得到改善,翼型刷式密封在降低迟滞性的同时泄漏量却大大增加。为改进低滞后刷式密封的性能,提出背板轴向间隙的概念,并研究背板轴向间隙对低滞后刷式密封泄漏流动特性的影响, 结果表明:在前后压比一定的条件下,泄漏量与轴向间隙成正比,而泄漏增加量与轴向间隙成反比,且均在轴向间隙较小时变化较明显;相较于矩形刷式密封,轴向间隙密封随着轴向间隙的增大,背板处压力值除在保护高度区域内略有提高外,在其他区域均明显下降,且轴向间隙由0增大到0.1 mm时的压力下降效果最明显。

    • 针杆不同倾斜状态下狭缝型气浮轴承静特性分析

      2015, 40(2):73-79. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.014

      摘要 (1727) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:缝纫机针杆在实际运动过程中在复杂力作用下会发生倾斜,为研究针杆倾斜状态对轴承气浮特性及气体对针杆的影响规律,通过建立针杆倾斜下的物理模型,分别拟合上下轴套气膜高度曲面,基于MatLab利用有限差分法计算气膜压力分布,分析气浮轴承的静特性。结果表明:针杆倾斜角度越大,承载力越大,气体对针杆产生的反力矩也越大;上下轴套气膜差异明显,上轴套气体刚度大,若针杆高速运动将会产生动压效应。

    • 基于TRIZ的点接触弹流牵引力测试仪的创新设计

      2015, 40(2):80-84. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.015

      摘要 (1737) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于TRIZ理论,对球槽式点接触弹流牵引力测试仪进行创新设计。通过对传统的双圆盘试验机和球盘试验机的分析,以改善适用性及多用性为目的,针对设计过程中的技术矛盾与物理矛盾,根据TRIZ理论的矛盾矩阵表,选择合适的发明原理,对已有的球盘试验机进行改进,设计出一种新型的牵引力测试仪。该测试仪可以连续地对不同自旋值下的弹流牵引力进行测量,操作过程简单方便,能够模拟环面型无级变速器、滚动轴承的典型工况。结果表明,TRIZ理论成功地实现了点接触弹流牵引力测试仪的创新设计,能够高效地指导产品的设计。

    • 深海液压系统X形橡胶圈密封性能分析

      2015, 40(2):85-88. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.016

      摘要 (1817) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用ANSYS软件建立深海环境下工作的液压系统的X形圈密封结构的二维轴对称模型,计算X形圈在不同密封状态下的应力分布,分析压缩率、密封压力、摩擦因数等因素对其密封性能和相关应力的影响。结果表明:应力随压缩率、密封压力、摩擦因数的增大而增大;静态密封时,X形圈内侧与密封槽会形成密闭空腔,不适合应用于深海环境;承载密封时,密封压力对接触应力、等效应力、剪切应力的影响依次减小;滑动密封时,摩擦应力逐渐趋于稳定,且密封压力和摩擦因数对摩擦应力影响较大。

    • 高速动车组齿轮油换油周期研究

      2015, 40(2):89-92. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.017

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

      摘要:高速动车组齿轮箱的润滑是高速列车运行安全的关键技术之一。为了研究高速动车组在用齿轮油的衰变特性,指导现场定置换油,提出了高速动车组齿轮油换油周期方法。通过在京沪专线动车组上选取CRH6444车6部齿轮箱在用油连续9次的跟踪监测,采用理化指标评估法、污染变化评估法、添加剂消耗评估法、磨损情况评估法对CRH动车组齿轮箱在用润滑油的换油周期进行了评估。研究结果表明,高速动车组齿轮箱在用的车辆齿轮油平均换油周期里程不超过35万公里为宜。研究结果可以为我国CRH动车组齿轮箱检修和安全运行提供在用润滑油更换技术参考。

    • MTU396柴油机油液发射光谱元素含量监测阈值研究

      2015, 40(2):93-96. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.018

      摘要 (1835) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用发射光谱分析方法对用于船舶主机和发电柴油机的MTU396型柴油机的润滑油进行分析,分析各磨损元素含量的分布规律,采用三线值法和最大熵法分别计算作为主机和发电柴油机的MTU396型柴油机润滑油中磨损元素阈值,并与实际监测结果进行比较。结果表明:在大样本情况下,传统的三线值法更适合于MTU396柴油机油液发射光谱磨损元素含量阈值的计算,计算结果更符合实际监测情况;作为主机和发电柴油机的MTU396柴油机,其油液发射光谱磨损元素含量阈值并不相同,需按照实际工况分别制定。

    • 柴油润滑性与其组成关系的研究

      2015, 40(2):97-99. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.019

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

      摘要:研究直馏柴油、催化柴油及加氢精制柴油的组成变化和其润滑性的关系,考察柴油的馏程、90%馏出温度与其润滑性的对应关系。结果表明,催化柴油的润滑性能最好,直馏柴油的润滑性能次之;对于加氢柴油,随着加氢深度增大,柴油抗磨性能变差;柴油中某些能改善其润滑性的组分,多集中在高馏程中;柴油90%馏出温度与柴油润滑性线性相关性较好,柴油中的有效抗磨组分多集中在重组分中,重组分含量增加,柴油的抗磨性能变好。

    • 空间摩擦学在卫星活动部件轴系的应用研究现状及发展

      2015, 40(2):100-108. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.020

      摘要 (1853) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于空间环境和使用条件的特殊性,空间活动部件涉及的摩擦学问题复杂。由卫星在轨失效统计分析和宇航任务所提出的新要求表明,空间活动部件对空间摩擦学应用研究的需求非常迫切。将空间摩擦学的主要研究内容分为以下4个方面:空间精密轴系长寿命润滑技术、长寿命润滑工艺技术、关键材料应用技术和润滑寿命试验及评估技术,对每个方面所包含的具体研究内容、研究现状以及在长寿命高可靠摩擦学设计中的作用进行了详细的介绍。结合空间任务的需求以及存在的关键问题,为有针对性的开展相应研究,提出了空间摩擦学及应用研究需要深入开展的研究方向。

    • 动静组合密封在电动工具转子轴上的应用

      2015, 40(2):109-111. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.021

      摘要 (1680) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:密封寿命是影响电动工具适用寿命的关键因素和衡量电动工具性能的重要指标。简述唇形油封的密封结构和原理,分析电动工具转子轴动-静组合密封系统的机构和工作原理,对工作状态下油封唇口的位移和应力分布进行仿真,并通过试验验证密封系统的有效性。

    • 自润滑关节轴承无载旋转启动力矩测量标准分析

      2015, 40(2):112-115. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.022

      摘要 (1851) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:国内现有的自润滑关节轴承无载旋转启动力矩测量方法标准并不完善,相同批次轴承在不同地域的检测结果有很大差异。通过对国内外自润滑关节轴承无载旋转启动力矩测量方法标准进行研究,指出标准存在的问题,提出多点测量及结果判定方法,并试验研究环境温度和湿度条件对测量结果的影响。试验结果表明,温度为25 ℃、相对湿度小于75%是理想的自润滑关节轴承无载旋转启动力矩测量环境条件。

    • 关节轴承固体润滑处理工艺

      2015, 40(2):116-119. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.023

      摘要 (1756) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍一种关节轴承固体润滑处理技术,制备的固体润滑膜以无机盐和活性金属离子为黏结剂,提高了膜层的耐压强度和耐温性能;以石墨和二硫化钼复合材料为润滑剂,提高了关节轴承在不同工况条件下的承载能力和润滑性。经固体润滑处理的轴承内圈外表面润滑膜层均匀、外观细致,实际使用效果良好。经检测,形成的固体润滑膜与金属基体有较强的结合力,在特殊工况条件下能够满足承载和润滑性能的要求。

    • 车轮压轧线设备润滑脂国产化实验研究

      2015, 40(2):120-124. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.02.024

      摘要 (1778) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全自动数控车轮压轧生产线上研究某国产复合磺酸钙润滑脂替代进口磺酸钙润滑脂的可行性。从物理性能、摩擦学性能、流变性能测试和模拟台架及相容性实验等方面对国产和进口磺酸钙润滑脂进行比较。结果表明,该国产复合磺酸钙润滑脂抗剪切能力、润滑效果与进口磺酸钙润滑脂相当,可替代进口润滑脂用于车轮压轧生产线上。

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