润滑油的作用与管理

一、润滑油的作用 为了确保设备正常运行,须通过润滑使运行部件的表面覆盖一层油膜,避免运动部件间的直接摩擦。 １．清洁。循环流动的润滑油将运动部件之间因摩擦而脱落的金属细屑带走,不致在部件之间形成磨料而加剧磨损; ２．润滑。使运动部件之间形成油膜,避免运动表面直接接触,降低摩擦阻力,减少动力消耗,达到减磨增效。 ３．散热。循环流动的润滑油可将各运动部件表面因摩擦产生的热量带走、消散,使表面不致升温过高而熔化或烧毁; ４．防腐。润滑油在各运动部件表面形成的油膜可以防止酸性物质对部件表面的锈蚀; ５．密封。…     

自旋对角接触球轴承弹流润滑与油膜刚度的影响

根据角接触球轴承自旋运动特征，同时考虑弹流润滑效应，建立角接触球轴承考虑自旋运动的弹流润滑模型；采用多重网格法求解弹性变形，利用有限差分法迭代求解雷诺方程，得到较为精确的数值解；分析不同赫兹接触压力、滚道表面粗糙度下自旋对角接触球轴承弹流润滑和油膜刚度的影响。结果表明：考虑自旋时随着Hertz接触压力、自旋角速度增大，油膜厚度减小，油膜压力增大，油膜承压区域呈细长状，并向接触中心靠近；随着滚道表面粗糙度幅值增大，油膜压力和膜厚均出现了波动，且考虑自旋运动时，轴承油膜厚度明显减小，油膜局部压力峰值更大；随着卷吸速度、润滑油黏度增大，油膜刚度减小，而考虑自旋运动时油膜刚度值更大；随着自旋角速度增大，油膜刚度逐渐增大。     

考虑润滑油膜的深沟球轴承非线性动力学分析

针对机床中使用的深沟球轴承,考虑了油膜阻尼和油膜切向摩擦力,建立了更符合实际工况的轴承运动微分方程。通过数值方法求解得到了轴承系统在不同转速、不同波纹度幅值下的分岔图、相图、轴心轨迹图和庞加莱图,以及考虑表面凹坑的动力学参数变化,并与未考虑润滑油膜影响的计算进行了比较。结果表明,润滑油膜的存在有利于减小轴承的振动,波纹度使系统的动力学行为更加复杂,而表面凹坑则降低了轴承的运转精度。     

基于弹流润滑的一种减磨方法

良好的润滑状态所形成的润滑油膜可以有效避免两接触面直接接触而造成磨损,但是由于一些高副接触表面的润滑油膜比较稀薄,零件磨损还是非常严重.提出一种可以增大高副接触表面的油膜厚度,改善接触表面润滑效果的新方法,即在零件表面制造大量排列有序的微深孔.通过理论分析和试验验证了零件表面具有微深孔时可以增大接触面的油膜厚度,降低油膜压力,提高零件的耐磨性.     

齿轮轮齿润滑

本文全面地论述了:齿轮轮齿表面油膜的形成,润滑油的选择及齿轮润滑的方法。     

柴油机滑动轴承的故障的声发射诊断

轴承是影响内燃机安全运行的重要零件,内燃机的主要运动件中,大多采用滑动轴承。滑动轴承采用流体动力润滑,曲轴的旋转作用形成油楔承载,同时零件表面对油膜挤压产生承载力。内燃机的轴承承载油膜压力由旋转油膜压力和挤压油膜压力构成。主轴瓦和连杆轴瓦在交变载荷下工作,轴承载荷的方向、大小都是周期变化的,所以轴承内不能保持均匀、恒定的承载油膜。在高速、高负荷,特别是在润滑状态不良或进入磨料时,轴承中产生较大的摩擦损失,摩擦损失转变成热量使轴承温度升高,降低润滑油粘度,使承载能力下降,再加上轴承座及轴的变形,润滑油流量不足及变质等,使轴承工作条件恶化,造成轴承损坏,如磨     

基于EHL理论的脂润滑轴承沟道表面缺陷研究北大核心

根据脂润滑轴承失效表现形式,分析了滚动轴承沟道表面缺陷产生的原因,建立了球-沟道表面缺陷条件下的脂润滑弹流数学模型和油膜厚度方程,采用数值计算方法分析了不同尺寸的表面缺陷及表面光滑条件下的脂润滑弹流润滑油膜压力和油膜厚度分布规律。结果表明:轴承工作过程中,球-沟道表面会形成位置、尺寸和形状随机分布的凸起和凹坑;相比于光滑表面,缺陷表面会引起油膜压力和油膜厚度显著变化,且对于同类型表面缺陷,随着缺陷尺寸的增大,引起油膜压力和油膜厚度分布变化的规律大致相同但效果增强;表面缺陷均会对轴承润滑脂的润滑效果造成不良影响。     

凹坑边缘隆起对弹流油膜的影响

采用光束干涉技术研究纯滑条件下表面单凹坑及边缘隆起对弹流油膜的影响.实验结果表明,随着卷吸速度的增加,边缘隆起处在弹性恢复阶段时,阻碍润滑油的流动,在靠近隆起处形成了明显的凹陷;当隆起完全恢复后,其对润滑油流动的影响减弱,凹陷也随之消失.比较相同工况下凹坑表面和光滑表面出口油膜的特征,分析凹坑位置对油膜的影响,结果显示凹坑表面的出口膜厚略有增加;凹坑处在接触区中央位置时对油膜的影响最为明显.     

基于EHL理论的脂润滑轴承沟道表面缺陷研究

根据脂润滑轴承失效表现形式,分析了滚动轴承沟道表面缺陷产生的原因,建立了球-沟道表面缺陷条件下的脂润滑弹流数学模型和油膜厚度方程,采用数值计算方法分析了不同尺寸的表面缺陷及表面光滑条件下的脂润滑弹流润滑油膜压力和油膜厚度分布规律。结果表明:轴承工作过程中,球-沟道表面会形成位置、尺寸和形状随机分布的凸起和凹坑;相比于光滑表面,缺陷表面会引起油膜压力和油膜厚度显著变化,且对于同类型表面缺陷,随着缺陷尺寸的增大,引起油膜压力和油膜厚度分布变化的规律大致相同但效果增强;表面缺陷均会对轴承润滑脂的润滑效果造成不良影响。     

表面粗糙度和润滑油黏度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响

以一多缸内燃机为对象,研究表面粗糙度和润滑油黏度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响。建立活塞二阶运动方程与平均Reynolds方程相结合的活塞裙-缸套摩擦副润滑分析模型。活塞二阶运动方程采用Broyden方法求解,应用有限差分法进行活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,表面粗糙度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能影响不明显,而随润滑油黏度增加,活塞裙-缸套摩擦副的最小油膜厚度、摩擦力和摩擦功率增加,最大油膜压力在进气和排气行程随润滑油黏度变化比较明显,在其他行程变化较小。     

轴承液体动压力分布的技术分析

滑动轴承是各种传动装置中广泛采用的支承件，特别是在高速运转机械中，为了减小摩擦，提高传动效率，要求轴承与轴颈间脱离接触并具有足够的油膜厚度，以形成液体间的摩擦状态。它利用轴颈本身在回转时产生的泵油作用，将润滑油带入摩擦表面之间，建立起压力油膜，将两个摩擦表面分离开来，形成液体摩擦，从而避免两个摩擦表面的直接接触和磨损。液体摩擦的特性决定于所使用的润滑油粘度，而与两个摩擦表面的材料无关，液体润滑是一种较理想的润滑状态。     

基于MATLAB的润滑油膜三维形貌预测

采用MATLAB模拟齿轮齿面三维形貌,通过MATLAB编程构建齿面润滑油膜的三维表面形貌,通过弹流润滑数值分析计算齿面的油膜压力,并根据MATLAB计算得出基于正交实验方案的齿面润滑的最大油膜压力的经验公式。结果表明:基于MATLAB仿真得到的渐开线齿面三维表面形貌与试验测量的三维表面形貌有着极高的一致性;基于MATLA仿真得到的齿面润滑油膜的三维形貌与实际润滑油膜分布规律吻合,仿真得到的最大油膜压力与实验测得的最大油膜压力误差低于10%;油膜压力的大小与表面形貌呈现负相关,有着较好的一致性,所提出的方法能够用于齿面油膜三维形貌预测。     

表面纹理对径向滑动轴承油膜承载能力的影响

为研究表面纹理对径向滑动轴承油膜承载能力的影响机制,利用不重叠区域分解法建立针对径向滑动轴承表面纹理润滑计算的有效方法,通过数值计算得到不同纹理分布模式和纹理几何参数条件下的轴承润滑油膜承载力。计算结果表明:合理的表面纹理分布模式和纹理几何尺寸对提高轴承油膜承载能力有一定作用。     

悬浮于润滑油中的颗粒运动分析及其对油膜压力的影响

对含有固体颗粒的局部润滑流域建立格子Boltzmann(LBM)离散模型,分析固体颗粒在润滑油中的动力学特性;考虑颗粒形状的影响,推导计入单个固体颗粒运动的润滑方程,并分析得到油膜压力;将油膜流动特性与颗粒动力学计算相结合,分析不同形状的颗粒运动对于油膜压力的影响。分析发现,当颗粒进入润滑油后,经过很短的瞬时颗粒就会达到一个瞬态稳定的状态,无论颗粒在油膜厚度方向的初始位置位于两壁面之间的中线上侧还是下侧,颗粒都会向中线位置移动;当颗粒速度为0时对于油膜压力的影响较大,随着颗粒速度逐渐增大,颗粒对于油膜压力的影响逐渐减小;当颗粒的宽度在油膜厚度方向相同时,长宽比越大的颗粒对于油膜压力的影响也越大;当颗粒长轴相等时,颗粒在油膜厚度方向的宽度越大,则其对于油膜压力的影响也越大,即颗粒形状对于油膜流动的阻碍能力越强,则其对于油膜压力的影响越大。     

汽轮机可倾瓦轴承油膜特性研究

为了研究汽轮机可倾瓦轴承的油膜特性,采用Pro/E建模和ANSYS模拟,选用计算三维模型的湍流SST模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,分析并比较不同瓦数可倾瓦轴承油膜流场的变化,得到可倾瓦油膜特性规律:对于某个瓦块,每个瓦块上的油膜形成一个正压极值中心,且随着瓦块数增加,极值中心向轴瓦支点处偏移,使瓦块上形成两个压力极值。瓦块温度分布较平稳,油膜出口处温升较大;随着可倾瓦瓦块数增加,油膜压力峰值逐渐减小且瓦块之间的油膜压力峰值差减小并趋于平稳,不同轴瓦间油膜温度变化较小。润滑油温升对油膜影响较大,汽轮机运行中可倾瓦四瓦轴承比较稳定,但应严格控制润滑油温升。     

界面黏附功与润滑油膜厚度的相关性研究

利用不同的润滑剂与不同的滑块表面组合成亲和性不同的界面,在不同载荷下,使用面接触润滑油膜光学测量系统对各界面组合的油膜厚度-速度关系进行测量。以黏附功来评价固液界面亲和性,研究固液界面亲和性与流体动压润滑油膜的相关性。试验结果表明:接触角与接触角滞后不能作为判定界面润湿性与油膜厚度关系的唯一参数,且对于黏度相似的润滑液体,高黏附功更易产生高油膜厚度;载荷对界面效应也有影响,且载荷较高时,界面效应比较明显。     

超高速充液旋压时全膜润滑临界条件研究

采用电阻法对超高速充液旋压内螺旋翅片铜管时全膜润滑临界条件进行了研究，利用旋压接触面之间的电阻变化，确定了形成全膜润滑的临界条件，同时对影响全膜润滑油膜形成的因素进行了分析，试验结果表明，全膜润滑油膜形成主要取决于旋压速度和润滑油特性，其中旋压度是影响全膜油滑油膜能滞形成的关键条件，全膜润滑形成对轴向拉力，扭转偏角和表面粗糙度值均有一定的影响，尤其对扭转偏角和表面粗糙度值的影响更大。     

蠕墨铸铁绿色车削性能研究

通过在干切削、MQL、微量油膜附水滴三种绿色切削方式下进行蠕墨铸铁切削加工的对比试验,研究了不同涂层刀具下的切削力、切削温度、表面粗糙度、刀具磨损以及不同类型的润滑油对车削蠕墨铸铁的影响。研究结果表明:在切削速度小于80m/min时,干切削、MQL、微量油膜附水滴三种冷却方式下的切削力相差不大;在切削速度大于80m/min时,微量油膜附水滴冷却润滑技术对切削力的影响显著;不同冷却方式下,需要配合使用合适的涂层刀具才能获得最小的切削力、最低的切削温度、最小的表面粗糙度以及最低的刀具磨损率;不同类型的切削油对切削温度、表面粗糙度、后刀面磨损产生不同影响,其中,2000-10润滑油可以获得高的表面质量,2000-25润滑油可以获得低切削温度以及较低的刀具磨损率。     

倾角变化不可压稳态楔形滑块润滑数值分析

根据楔形滑块润滑模型,对Reynolds方程进行差分离散后,通过松弛迭代方法计算油膜压力分布,分析倾斜角度变化对楔形滑块润滑油膜的影响。结果表明:当楔形滑块与ox轴的夹角θ1≠0,楔形滑块与oy轴的夹角θ2=0时,润滑油膜承载量随θ1的增加而先增大后减小,油膜压力呈对称分布,楔形滑块表面最大压力的变化规律与润滑油膜承载量相同,且压力中心向出口区靠近;当θ1≠0,θ2≠0时,θ1保持一定值,润滑油膜承载量和楔形表面最大压力随θ2的增加而增大,θ2保持一定值,润滑油膜承载量和楔形表面最大压力随θ1的增加而先增大后减小,油膜压力呈非对称分布,压力中心向最小油膜间隙处靠近。     

流体动压润滑油膜厚度及油池的荧光测量

基于面接触润滑油膜厚度荧光测量系统,研究润滑油中荧光剂强度与剪应变率的关系,筛选得到适合油膜厚度测量的润滑油和荧光剂的组合,并研究荧光强度和油膜厚度之间的关系。结果表明:R6G荧光剂和PEG400润滑油组合与Coumarin6荧光剂和PAO8润滑油组合的荧光强度不受剪应变率影响,可用于油膜厚度的荧光测量;荧光强度和油膜厚度存在单值线性关系,通过测量荧光强度可以求解油膜厚度。建立接触区周围油膜厚度及油池分布的测量方法,研究载荷和速度对油膜厚度以及接触区周围润滑剂的迁移特性的影响。结果表明:油膜厚度随速度增加而增加,随载荷增加而减小;随着速度增加,滑块入口处油池产生润滑剂堆积,出口处油池出现双侧脊分离,两侧面油池无明显变化;油池的变化是表面力、机械分离力和离心力综合作用的结果。