时变效应对轧辊轴承热弹流润滑的影响

介绍了时变效应对于乳化液热弹流润滑轧辊轴承的影响,对比了稳态与时变条件下的热弹流润滑膜的压力与膜厚.建立了考虑时变效应的乳化液润滑轧辊轴承热弹流润滑数学模型,利用压力求解的多重网格法和弹性变形的多重网格积分法,得到了时变条件下乳化液热弹流润滑轧辊轴承的数值解.计算结果表明:时变效应对于热弹流乳化液润滑膜压力的影响很小,但对于膜厚的影响却很大,即时变效应时乳化液的润滑膜厚明显变薄.     

新型水润滑动静压径向滑动轴承综合性能试验台的研制

介绍了一种新型水润滑动静压径向滑动轴承综合性能试验台的组成和工作原理,试验台由机械系统、液压系统和信号测试系统组成.机械系统主要包括箱体、主轴、待测滑动轴承、轴承座、加载缸体等.液压系统包含采用同一水液压泵供水的润滑系统和加载系统,通过调节和控制液压系统可以改变滑动轴承的润滑方式,即动压润滑、静压润滑或动静压混合润滑3种方式,同时可以实现待测轴承的无级平滑加载.测试系统包括传感器、数据采集卡和显示设备,传感器信号通过数据采集卡输入到计算机中进行处理,以图形化的形式动态或静态地显示滑动轴承的各项性能参数的变化.     

时变效应对轧辊轴承热弹流润滑的影响

介绍了时变效应对于乳化液热弹流润滑轧辊轴承的影响,对比了稳态与时变条件下的热弹流润滑膜的压力与膜厚。建立了考虑时变效应的乳化液润滑轧辊轴承热弹流润滑数学模型,利用压力求解的多重网格法和弹性变形的多重网格积分法,得到了时变条件下乳化液热弹流润滑轧辊轴承的数值解。计算结果表明:时变效应对于热弹流乳化液润滑膜压力的影响很小,但对于膜厚的影响却很大,即时变效应时乳化液的润滑膜厚明显变薄。     

线接触热弹流润滑的数值分析

基于Ree-Eyring流变模型,建立线接触热弹流润滑方程,通过数值计算得出了载荷参数、速度参数、材料参数和滑滚比对于二次压力峰、最小油膜厚度和最大油膜温度的重要影响.     

载荷对线接触热弹流温度场的影响

在弹流动力润滑中,尤其是在重载的情况下,润滑剂呈现出强烈的非牛顿流体的流变特性,添加剂以及合成润滑剂的使用,也会导致润滑油呈现非牛顿性质,从而使得润滑剂的流变行为成为润滑设计中必须考虑的重要因素;对于高速或重载的情况,众多的研究结果表明:热效应是明显的、不可忽略的。选用Ree-Eyring模型,通过联立求解雷诺方程、弹性变形方程、能量方程而得到线接触非牛顿流体热弹流的温度场,分析了不同载荷下的温升变化,从而找出油膜内温度场随载荷的变化规律。     

织构型水润滑推力轴承软弹流润滑分析及多目标协同优化

目的 提高以水作为润滑介质的织构型非金属推力轴承的润滑性能,为水润滑推力轴承的优化设计提供参考.方法 基于计算流体力学方法建立织构型水润滑推力轴承的流体动压润滑模型,采用双向流固耦合方法计算润滑流场与材料变形之间的相互作用.随后,以承载力最高和摩擦力最低为目标,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的多目标协同优化方法,对4种非金属材料的织构型推力轴承进行优化.结果 随着轴承材料弹性模量的降低,轴承内最高压力值逐渐降低,最大变形逐渐增加,且最优织构覆盖率值逐渐减小.当织构覆盖率为20％时,轴承材料对最优织构深度值无明显影响;当织构覆盖率增至40％及以上时,随着轴承材料弹性模量的降低,最优织构深度值逐渐增加.在同一轴承材料下,最优织构参数之间相互影响,随着织构覆盖率的增加,最优织构深度值逐渐增大.对于碳化硅陶瓷和尼龙等弹性模量较大的轴承材料,优化后,轴承内流体最高压力明显提升;对于超高分子量聚乙烯和赛龙等弹性模量较小的轴承材料,优化后,高压区面积明显增大.结论 轴承材料对轴承润滑性能及最优织构参数均有明显影响,且最优织构参数间相互影响.经过对织构型水润滑推力轴承的多目标协同优化,轴承润滑性能明显改善.     

环境温度变化引起的精密卧式加工中心热误差建模

环境温度变化引起的机床热误差建模是揭示热误差演化规律并进行热误差补偿的基础。以普通车间中一台精密五轴卧式加工中心为研究对象,分析了车间环境温度波动的特性,揭示了环境温度变化引起的机床热误差的形成过程。从工程实际出发,设计了含3个环境温度测点和多个机床温度测点的热误差实验。建立了考虑变量间共线性的岭回归热误差模型,并通过坐标下降法求解了模型参数。结果表明,提出的模型比传统单点和多点线性回归热误差模型的预测性能分别平均提高了约33%和22%,为后期热误差补偿提供了一种有效的参考模型。     

环境温度与型砂水分对型砂热湿拉强度的影响

本文在试验的基础上.分别将环境温度与型砂水分对型砂热湿拉强度的影响进行了分析和研究,提出防止型砂夹砂性能最佳时,均有一适宜水分范围,测试型砂热湿拉强度时。加热时间要随环境温度的变化而变化。     

基于有限元方法的环境温度对机床热变形的影响

以XK5034立式铣床为研究对象,通过ANSYS软件对其热特性进行了有限元分析,将分析得到的温度场与热成像仪实际测量的温度场进行验证,发现有限元分析的温度场与实际测量的基本吻合。在此基础上重点分析了主轴前端在不同转速和不同环境温度下的热变形,结果表明：随着主轴转速和环境温度的升高,主轴前端热变形增大;环境温度对主轴前端引起的变形在25℃出现拐点,当环境温度小于25℃,环境温度对主轴前端变形影响较小,当环境温度超过25℃,主轴前端热变形较大。     

供气温度对静压气浮陀螺仪的影响

针对某型静压气浮陀螺仪长时间通电造成的温升问题,提出一种通过控制气浮轴承供气温度来降低陀螺马达温度的控制方法。结合流体力学和陀螺仪误差原理,分析了供气温度对陀螺仪精度的影响,并利用Fluent仿真分析,搭建了陀螺浮子组件与气浮轴承的流热耦合模型。结果表明:供气温度的变化并不会对仪表精度造成明显影响;降低供气温度对陀螺马达的温度变化影响显著,在一定条件下可以通过降低供气温度来延长陀螺仪连续通电时间。     

具有复合型织构的水润滑轴承的摩擦学性能研究

目的 提升水润滑轴承的摩擦学性能.方法 采用流固耦合的方法,对具有该复合型织构的水润滑轴承进行研究,将拥有仿生硅藻的多孔结构(矩形-半球型复合型织构)应用在轴承的高压区位置.分析具有矩形-半球型的复合织构的水润滑轴承在不同载荷、织构宽度以及间距的作用下,其摩擦学特性的变化.结果 通过与光滑轴承和单层织构轴承进行对比可知,随着载荷的增大,矩形-半球型复合型织构轴承的承载力随之增加,摩擦系数随之减小,并且有最大的轴承承载力和最小的摩擦系数.随着第一层及第二层织构宽度的增加,复合型织构轴承的承载力虽有复杂波动,但总体呈现上升趋势,摩擦系数呈现下降趋势.在间距较小时,复合型织构轴承的摩擦学性能更优,在间距一定的情况下,存在最优的织构个数,使得轴承的摩擦系数最小.结论 具有矩形-半球型复合织构的水润滑轴承适合在重载条件下工作,织构尺寸较大时,能产生较好的摩擦学性能;在间距较小时,复合型织构的摩擦学性能较为优异,且存在最优的织构个数.     

阶梯槽织构对水润滑止推轴承静态特性的影响

目的 研究非对称性阶梯槽织构对水润滑止推轴承静态特性的影响。方法 首先建立考虑表面织构、紊流以及JFO空化模型的Reynolds方程,再采用有限差分法求解方程,得到织构化轴承的压力分布以及剪应力;然后对压力以及剪应力沿轴承表面积分,求得轴承的承载力及摩擦力;最后研究不同转速以及结构参数下阶梯槽织构对水润滑止推轴承承载力及摩擦力的影响规律。结果 若阶梯槽织构为前槽深、后槽浅,且当前、后槽槽宽相等时,承载力存在最大值;对于前槽浅、后槽深的织构,当前、后槽槽宽相等时,承载力最小。当前槽槽深小于水膜间隙,后槽槽深约为0.67倍的前槽槽深时,轴承承载力最大;当前槽槽深大于水膜间隙,后槽槽深约为0.33倍的前槽槽深时,轴承承载力最大。当前槽槽深不大于水膜间隙（15 μm）时,存在使摩擦力最小的最佳槽深比;当前槽槽深大于15 μm时,随着前后槽深比从0.33增大至1.68,轴承摩擦力逐渐减小。结论 阶梯槽织构起到了减小水润滑止推轴承摩擦力的效果。将阶梯槽设计为沿水流方向前槽深、后槽浅,且前、后槽槽宽相等,可以得到较大的承载力。合适的阶梯槽表面织构参数能够实现大承载、低摩擦。     

不同工作参数下水轴承的空化程度及微形貌特征对减阻效果的影响

目的为了提高水轴承高速下的减阻效果以及预测水轴承的空蚀区域,研究了高速水静压轴承的空化与减阻性能。方法基于低雷诺数Launder-Sharma模型和空化气泡的动力学模型,分析了不同工作参数下水轴承的空化程度研究及微形貌特征对减阻效果的影响。结果空化气泡主要出现在静压轴承水腔之间的负压封水面及小孔节流器附近,空化气泡溃灭时容易造成轴承材料的空蚀破坏。高速小偏心率时,相比流向和展向微形貌,凸柱微形貌特征表面具有较好的减阻效果,且减阻效果受轴颈线速度的影响较大。结论转速、供水压力和偏心率等物理参数影响水静压轴承空化气泡分布和静态性能,微形貌界面的速度滑移有利于提高减阻效果。     

高速电主轴用球轴承油气润滑温度场仿真与实验研究

基于局部热源计算轴承内部生热,考虑不同转速计算油气润滑下轴承滚道表面对流换热系数,采用Mixture多相流模型结合RNG k-ε湍流模型和Fluent软件动网格技术,建立球轴承两相流场模型,求解得到电主轴球轴承油气润滑温度场,分析轴承内部温度分布,给出最佳供油量的确定方法。对某高速电主轴用球轴承进行了油气润滑两相计算,结果表明:随着转速增大,轴承总摩擦生热率急剧增大,且转速越大,增长幅度越大;给定工况存在最佳供油量,且最佳供油量随转速增大而增大。最后通过电主轴轴承实验证明了该模型对油气润滑模拟的可靠性。     

环境温度和旧砂温度对生产线用粘土型砂性能的影响

稳定地保证粘土型砂的性能和质量是生产线用粘土砂型铸造生产中的关键问题之一。影响型砂性能的因素很多,其中环境温度和旧砂温度对生产线用粘土型砂性能的影响较大。从江铃铸造厂某造型生产线上现场的环境温度和旧砂温度和型砂性能的检测数据入手,对比分析了生产线上环境温度和旧砂温度变化与型砂性能的关系,跟踪了环境温度和旧砂温度变化对铸件缺陷率的影响;根据该造型生产线目前存在的旧砂温度过高、铸件缺陷率较大现状,提出了改进型砂质量和减少铸件缺陷的建议。     

环境温度对微进给平台定位精度影响规律的研究

微进给机构是超精密加工设备中实现精密定位的重要组成部分，加工环境条件极其微小的变化均可能影响其定位精度。文章运用I-DEAS软件，针对自行研制的一台精密磨削用多自由度辅助微进给平台，在假定其它加工环境均满足加工要求的前提下，对不同环境温度下其热变形情况进行了初步的研究。研究发现，微进给平台沿z向的最大变形量与环境温度呈正比；环境温度对微进给平台z向最大变形量的影响与微进给平台的动平台上表面温度值的大小呈正比。     

进油温度和轴颈转速对径向滑动轴承特性参数的影响

建立了径向滑动轴承的数学模型,推导了径向轴承的Reynolds方程、能量方程、油膜厚度方程和黏温方程。利用Fortran语言编制了程序,计算了油膜轴承的压力分布、温度分布以及特性参数,研究了进油温度和轴颈转速对轴承特性参数的影响。结果表明:最高油膜温度、最小油膜厚度和最大油膜压力等特性参数的位置所对应的角度随转速的增加有增大的趋势,随进油口温度的增加,其位置基本不变。特性参数位置的准确计算可以为滑动轴承特征参数的精确测量提供参考。     

Coil Ambient Temperature and Its Influence on the Formation of Blocking Layer in the Electromagnetic Induction-Controlled Automated Steel-Teeming System

Ambient temperature of induction coil is an important factor to influence the implementation of the electromagnetic induction-controlled automated steel-teeming(EICAST) technology. Meanwhile, it also affects the formation of Fe–C alloy blocking layer, which determines the length and installation position of induction coil. An experimental platform was designed to imitate actual working conditions in a ladle with the EICAST system. Ambient temperature of induction coil under high-temperature condition was measured to verify the accuracy of numerical result. After containing molten steel for 120 min and steel teeming for 40 min, the ambient temperature on the upper side of induction coil is 791 °C. In addition, the position of blocking layer in a 110 t ladle was measured by sand-collection and steel-pour methods, and the criterion temperatures of blocking layer in numerical simulation process were corrected. When the refining temperature is1600 °C and the containing time of molten steel is 120 min, the thickness of blocking layer is 130 mm, and the distance between the upper surface of blocking layer and the upper surface of nozzle brick is 154 mm. When the criterion temperatures are 919 °C and 428 °C, the numerical results can be used to confirm the position of blocking layer and the installation position of induction coil.     

浇注温度对SiC泡沫/SiCp/Al混合复合材料力学性能的影响

采用挤压铸造法制备出SiC泡沫／SiCP混合增强铝基复合材料,研究了不同浇注温度对复合材料力学性能的影响及影响机制,结果表明,随着浇注温度的升高,材料的压缩强度降低,弯曲强度先升高后降低,弯曲强度在770℃达到最大值．浇注温度的升高对弹性模量没有影响,但增加了材料压缩时的塑性应变．浇注温度的升高增强了复合材料的界面结合,增加了材料中的气孔,而材料的界面和气孔综合作用决定了复合材料的断裂机制．