摘要:为提升锥面管接头密封性能，满足日益复杂的气液密性性能的要求，以堵头为例探究决定锥面密封密封性能的主要因素，并讨论堵头和管接头2种常见锥面密封密封性能的差异。采用有限元数值模拟的方法探究结构参数对锥面管接头密封性能的影响，并通过实验进行验证。结果表明：锥面密封系统在装配过程中会在垫片处形成三处明显的塑性区，其整体的密封性能主要受这三处的接触应力和接触面宽影响；堵头相较于管接头具有更好的密封可靠性；减小倒角半径以及增加配合内锥角差可提升局部区域的接触应力，而减小接触面积能更为有效地提升整体密封性能。

摘要:为探讨锥形间隙对袋型阻尼密封气流力的影响，建立锥形间隙袋型阻尼密封数值求解模型，研究进出口压比、偏心率、转速及锥形度对袋型阻尼密封气流力的影响；设计密封气流力实验台，分析在不同进出口压比及偏心率下锥形间隙袋型阻尼密封气流力的大小；通过密封压力分布规律揭示锥形间隙对袋型阻尼密封气流力的影响机制。研究结果表明：随着进出口压比，偏心率的增大，密封周向楔形间隙内流体动压效应增强，收敛间隙袋型阻尼密封与等间隙袋型阻尼密封的径向气流力增大，发散间隙袋型阻尼密封径向气流力绝对值增大。当转速为0时，密封切向气流力为0，随着转速的提高，密封的切向气流力逐渐增大，密封间隙内气流的周向流动是形成切向气流力的主要原因。收敛间隙袋型阻尼密封沿气流流动方向，密封径向间隙不断减小，气体的聚集使得密封腔中压力升高，径向压差增大，从而产生较大的径向气流力。

摘要:为了提高机械设备磨损状态识别精度和效率，利用深度学习中的深度信念网络并结合铁谱分析技术，提出一种磨粒图像智能识别方法。首先，建立受限玻尔兹曼机模型，将其用于深度信念网络的预训练，初始化网络模型参数，完成识别模型构建；然后，利用铁谱分析技术，通过铁谱仪制备铁谱图像，进行图像预处理，得到学习样本；最后，对网络模型参数进行研究，观测各参数变化对模型性能的影响规律，得到最优取值。结果表明：所提出的方法能够快速准确地识别设备磨损类型，识别正确率达到99%以上。

摘要:针对气体静压导轨承载力和刚度较低的问题，在导轨的工作面上设计横截面为矩形的直线形均压槽,分别研究均压槽的尺寸、节流孔的尺寸和个数以及供气压力对轴承静态性能的影响;建立轴承气膜的CFD(Computational Fluid Dynamics)模型，通过仿真计算得到轴承的质量流量，利用差膜计算方法得到轴承的承载力和刚度，分析不同结构参数下轴承承载力、刚度和质量流量的变化规律。分析结果表明：增加均压槽可以有效提高气体静压轴承的承载力和刚度，但轴承的耗气量也会增加；随着轴承偏心率的增大，轴承的承载力逐渐增大，轴承的刚度则先增大后减小，轴承的耗气量逐渐减小；均压槽的深度、节流孔的直径和个数以及供气压力对轴承承载性能的影响较大，而均压槽宽度和节流孔高度的影响则较小。

摘要:以Hertz弹性接触理论为基础，推导出对数修形圆锥滚子与滚道之间的接触变形公式，依据弹流润滑理论，建立对数修形圆锥滚子轴承滚子-滚道接触副等效刚度分析模型，通过实例对对数修形圆锥滚子轴承进行有限元静力学接触分析，得到滚子、滚道接触变形分布。结果发现：接触变形随滚子有效长度和等效曲率半径的增大而减小；等效接触刚度随着接触载荷的增大而增大，等效接触刚度随着滚子有效接触长度增大而呈线性增大，随着修形量增大变化很小。

摘要:为研究在流体润滑条件下，表面微织构形貌参数对润滑性能的影响，建立考虑空化效应的单织构三维计算模型。用CFD方法模拟织构在不同深度、面积密度和表面形状条件下，油膜承载力、摩擦因数和压力分布的变化情况。结果表明：随着织构深度（面积密度）的增加，油膜的承载力先增大后减小，摩擦因数先减小后增大，即织构存在最优的深度和面积密度使得流体动压润滑性能最优；随着上壁面滑移速度的增大，织构的最优深度有减小的趋势，而最优面积密度趋于稳定；设计具有汇流作用的织构表面形状可以提高油膜的承载力，且速度越大，改善润滑的效果越明显。

摘要:针对密封环接触面之间的润滑问题，基于Reynolds方程，考虑粗糙度的影响，建立在流体动压润滑状态下圆台型表面织构的数学模型,对密封环接触表面在不同织构参数、不同粗糙度参数下润滑膜压力大小及分布情况进行研究。采用有限差分法、牛顿迭代法研究不同润滑介质下，圆台型微凹坑的几何参数及粗糙度参数对润滑膜平均压力的影响，并与理论数值结果进行对比验证。结果表明:密封环端面的平均膜压随圆台型织构间距、小径的增大而减小，随织构大径的增大而增大；存在最佳织构深度使平均膜压最大；润滑介质黏度越大，密封环端面平均膜压越大；粗糙峰峰高越大，端面平均膜压越小，而粗糙峰波长对端面平均膜压的影响较小，因此粗糙峰应尽可能小；存在织构参数、粗糙度参数的最优组合使润滑膜平均压力值达到最大。

摘要:滑动轴承高速旋转时，润滑油难免会产生气泡，由于滑动轴承加工精度的限制，圆度误差的存在也是难免的，因此综合考虑两者对滑动轴承润滑静特性的影响很有必要。将考虑轴颈和轴瓦圆度误差和考虑气穴黏度和密度变化的方程联立，得到考虑气穴和圆度误差影响的耦合雷诺方程；通过迭代求解雷诺方程，分析气穴和圆度误差对滑动轴承润滑静特性参数的影响。结果表明：圆度误差对最大油膜压力和承载力的影响大于气穴，而气穴对端泄流量的影响大于圆度误差；偏心率较小时圆度误差对摩擦功耗的影响大于气穴，偏心率较大时气穴对摩擦功耗的影响大于圆度误差；气穴使得最大油膜压力、端泄流量、承载力和摩擦功耗增加，圆度误差对油膜压力、承载力、摩擦功耗等静态参数影响较大，对端泄流量几乎无影响。

摘要:为探究驱动套筒位移载荷对密封体外凸缘接触应力的影响，构建密封总成力学模型，采用该模型可以直观地描述密封总成的受力情况。利用ANSYS有限元分析软件，研究不同位移载荷对密封总成外凸缘接触应力的影响。研究结果表明：当环槽宽度、外凸缘半径不变时，接触应力随着过盈量的增大而增大；当环槽宽度、过盈量不变，外凸缘半径为3.5 mm时，接触应力达到最小值；在相同外凸缘半径条件下，接触应力随着位移载荷的增大而增大，且增幅有上升的趋势;外凸缘半径、过盈量不变时，接触应力随着环槽宽度的增大逐渐减小，减幅相对较小；环槽宽度相同时，接触应力随位移载荷的增大而均匀增大。研究结果可为密封总成结构的设计和位移载荷的确定提供理论指导。

摘要:为研究轴承参数对气膜刚度、阻尼特性的影响，以圆柱腔小孔节流空气静压支承轴承为例，基于动网格方法，采用数值仿真计算分析轴承气膜在外激励下的动载荷响应特性，计算气膜承载力、刚度和阻尼；考虑气膜厚、气腔尺寸、小孔孔径、供气压与激励特性，基于正交试验设计构造正交表，进行采样计算，采用径向基神经网络模型拟合得到承载力、刚度和阻尼与轴承参数的相关性数学模型；基于得到的数学模型，分析气腔尺寸对轴承动力学性能的影响。研究表明：由于挤压膜效应，激励频率的增加可使气膜刚度增加、阻尼降低；当轴承间隙气容更小时，刚度随激励频率的增加更快。

摘要:为了磨削出凹坑型结构化减阻表面，基于磨削运动学关系与点集拓扑理论，提出拓扑磨削结构化减阻表面的方法。首先对凹坑型结构化表面进行拓扑特征分析，根据凹坑表面创成机制建立结构化表面与结构化砂轮间的拓扑映射矩阵，设计出磨料簇砂轮；建立拓扑磨削运动轨迹模型，并通过MatLab仿真磨削过程，分析速度比与磨削深度等参数对表面形貌的影响。仿真与分析结果表明：采用拓扑磨削的方法并合理选用速度比与磨削深度等参数，可以在工件表面磨削出特定形状的凹坑型结构化减阻表面，且随着速度比的增大，凹坑长度与长度方向排布周期均增大；随着磨削深度增大，凹坑的长度与宽度增大，排布周期不变。

摘要:建立矩形密封圈的混合润滑模型，分析工作压力、活塞杆运行速度和密封件粗糙度对轴向往复用矩形密封圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。结果表明：过大的密封压力会对密封件造成损坏，使得摩擦力和净泄漏量极速增大;往复速度的增加会使摩擦力线性增大，直线往复密封的净泄漏量随着表面粗糙度的增大表现为越来越大的增量。利用田口实验设计方法对矩形密封圈操作压力、运行速度和密封件粗糙度进行正交试验，分析得到最优参数组合，并得到各影响因素对密封性能的影响程度由大到小依次为往复速度、粗糙度、密封压力。

摘要:针对液体润滑非接触式机械密封在低黏环境下承载性能不足的问题，提出一种新型螺旋槽-波锥坝动静压组合型机械密封结构，采用MATLAB软件利用有限差分法求解考虑质量守恒空化边界的雷诺方程，并将组合槽与螺旋槽、波锥坝的密封性能进行比较，进一步分析不同结构参数与工况参数对组合槽性能参数的影响规律。结果表明：新槽型波数与螺旋槽数重合时组合密封在径向出现2个压力峰值，相较于单一槽型结构拥有更好的承载能力与较小的摩擦扭矩；液膜力与泄漏量随波锥比或径向宽度比的增加而增大，外径压力和转速越大，组合槽的承载性能提升越显著，但外径压力的升高会造成较大的径向泄漏。组合槽结合了波锥槽的静压承载与螺旋槽的动压承载综合优势，将有效提升液体润滑非接触式机械密封在低黏环境下的润滑性能。

摘要:滑动轴承的模态参数是其状态监测的重要指标，而轴承表面的磨损、润滑条件以及工作条件对轴承的模态参数有很大影响。为有效监测滑动轴承运行模态参数从而实现其早期故障检测，建立滑动轴承动力学模型并用复模态分析方法提取出系统的模态参数，研究滑动轴承的润滑油与轴承表面的作用诱导高频振动的机制，分析转速、载荷和润滑剂黏度对模态参数的影响，并进行实验验证。结果表明：轴承的润滑对于系统的高频振动有很大的影响；油膜刚度较高时，受润滑影响的模态阶数较少，并且转速的提高会导致固有频率先升高后降低；高频带范围内随着载荷增大振幅增大，低频带内润滑剂黏度增加模态频率降低。

摘要:为探索液压元件在高水基乳化液介质中的摩擦学规律，采用Rtec摩擦磨损试验机模拟不同载荷、不同频率等工况下，液压元件内部接触副在不同体积分数高水基乳化液作用下的摩擦磨损变化情况。通过测得的摩擦因数和借助白光干涉三维表面轮廓仪所测出的磨痕，分析了其润滑行为及摩擦磨损规律。研究结果表明：高水基乳化液介质作用下的摩擦因数和磨损量均较纯水介质下大幅下降；摩擦因数随着高水基乳化液体积分数的增加，先减小后增加，体积分数为5%时摩擦因数最小；磨损量随着高水基乳化液体积分数的增加而降低，且达到8%体积分数后其磨损量降低幅度趋于平稳。综合考虑摩擦因数和磨损量，高水基乳化液体积分数为8%时减摩抗磨效果最好，此时高水基乳化液会形成有效的润滑膜，起到承载和润滑作用，从而有效提高液压元件的机械效率和使用寿命。

摘要:以弧面分度凸轮机构为研究对象，研究弧面分度凸轮机构在分度期啮合过程中的润滑状态及产生的弹流润滑油膜厚度。利用空间包络面共轭原理和旋转变量法建立机构的数学模型，根据Hamrock-Dowson最小油膜计算公式，分析得出机构稳态工况下卷吸速度、诱导主曲率以及接触应力是影响润滑油膜形成的关键因素。通过空间共轭原理提出机构接触应力的新算法并进行可行性验证。对不同转速下机构的接触应力、油膜厚度和膜厚比进行仿真。结果表明，机构低速传动过程中，啮入段和啮出段极难形成弹流润滑油膜，为优化机构润滑性能提供了理论依据。

摘要:为对比不同结构弹性金属密封环的力学特性，建立弹性金属密封环力学特性数值模型，在验证数值模型准确性的基础上，对比分析O形、C形、U形和W形4种结构密封环的变形特性、轴向刚度和回弹性能，并分析进出口压差、温度和结构形式对轴向刚度的影响。研究结果表明：在压缩复位工况下，U形和W形环具有良好的回弹性能，C形环的回弹性能适中，而O形环的回弹性能较差；在高温高压工况下，弹性金属密封环轴向刚度随着温度的增加而减小，进出口压差对弹性金属密封环轴向刚度的影响不大，4种结构密封环的轴向刚度由大至小依次为O形、C形、W形和U形；在相同压缩量条件下，高温高压工况相比于压缩复位工况，弹性金属密封环的最大应力值更小，但应力值超过屈服强度的区域更大，结构更容易失效。通过对比4种结构密封环发现，O形环适用于高载荷低回弹的工况，U形和W形环适用于低载荷高回弹的工况，而C形环的性能适中。

摘要:为研究发动机气门油封结构参数对油封密封性能的影响，在有限元分析基础上，对油面唇角、气面唇角、安装过盈、唇口圆角半径、弹簧刚度等结构参数进行正交试验设计，研究油封结构参数对气门油封唇口最大接触压力和单位周长径向力的影响；以最大接触压力和最小单位周长径向力为优化目标，获取气门油封最优参数组合。研究结果表明：油封唇口圆角半径对油封唇口最大接触压力和单位周长径向力的影响程度都为最大；气面唇角对单位周长径向力有较显著的影响；油面唇角对油封唇口最大接触压力有较强的影响，但对单位周长径向力影响较小；弹簧刚度对单位周长径向力和最大接触压力影响均较小。结合均值最优水平分析，获得满足优化目标的油封参数组合，优化后油封比初始油封最大接触压力提升了85.61%，单位周长径向力降低了20.54%,在保证油封密封性的前提下，大大改善了油封唇口的磨损情况，提高了油封的使用寿命。

摘要:针对滚动轴承运行特点，采用XRF技术调查和分析铜、铁及尼龙为主体材料的保持器在脂润滑条件下的磨损，研究保持器磨损与轴承滚动体磨损之间的相关性及对轴承磨损失效过程的影响，并对不同材料保持器所产生的磨损颗粒对轴承及润滑脂的影响进行初步分析和探讨。统计数据分析结果表明，不同结构或材料构成的保持器在脂润滑轴承运转过程中始终存在着一定程度的磨损，且与轴承滚动体的磨损在磨损相对数量上显著相关；高聚物尼龙保持器所形成的磨损颗粒的影响，更多地反映为保持器材料中硬质填料的机械作用，而钢制保持器因其磨损颗粒具有金属活性和催化性，磨损颗粒同时还加速润滑脂的化学氧化过程及对脂稠化剂网状结构的破坏。

摘要:通过分析盾构密封系统的工况条件，提出对于盾构密封脂的性能要求。利用开发的耐水密封性、泵送性、黏附性、密度等4项专用仪器装置，以及现有国行标试验方法，对盾构密封脂的重要技术特性进行系统评定与研究分析。在此基础上，开展盾构密封脂质量状况调研，在国际上率先制定出具有先进性和规范性的中国石油和化学工业联合会（CPCIF）团体标准《盾构密封脂系列产品及试验方法》。

摘要:以碳基纤维材料为刷丝制备一种新型非金属刷式封严，搭建专门装置评估该刷式封严的封严性能和流动特性；采用多孔介质模型模拟刷丝束区域，并仿真计算获取该封严的泄漏和内部流动特性。试验与仿真研究均表明，压差增加导致泄漏增加，转速对泄漏影响不明显；仿真计算结果表明，压差主要发生在刷丝束区域，压差越大，后腔射流形成的旋涡强度越大；耐久性试验表明，经初始磨合过后，刷式封严性能较稳定，满足封严要求，但经更长时间的耐久性试验后，碳基纤维刷丝刷式封严性能出现严重下降，表明其耐久性仍有待提高。

摘要:在炼油化工设备健康运维方面，应用大数据、云平台、工业互联网等新技术，将助于大型炼化企业安全可靠生产的智能化升级。针对石化行业中千万吨级炼油装置的工作特点及常见的故障模式和故障种类，基于润滑磨损安全监测的特点，阐述设备运行过程中润滑磨损监控预警的理论与应用的难点，并建立基于大数据、云平台、工业互联网等技术的故障预警系统，对炼油装置的状态监测、安全润滑具有重要意义。