两种航空润滑油润滑性能对比研究

利用ASTM D4636标准氧化安定性模拟氧化装置,对国产某型航空润滑油和进口航空润滑油50-1-4Φ在不同温度下进行模拟氧化试验,对比分析氧化后2种润滑油的运动黏度、抗磨性能和承载能力的变化规律。结果表明:在175℃氧化温度以下,2种润滑油的运动黏度均比较稳定,仅随温度小幅增加,可以长期使用;在200℃氧化温度以上,2种润滑油的运动黏度随温度变化幅度较大,均不能长期使用;在超高温度环境中,航空润滑油可能出现黏度下降的情况,将不利于流体润滑油膜的产生,其中国产某型航空润滑油更能适应短时间的超高温环境;氧化作用对2种润滑油的抗磨性能影响不大,氧化后的国产某型航空润滑油抗磨性能略高于50-1-4Ф;氧化作用有利于2种润滑油承载能力的提高,氧化后的国产某型航空润滑油的承载能力比50-1-4Ф更强。     

航天轴承润滑油黏温特性及流变特性试验分析

采用MCR302旋转流变仪测量了航天润滑油4116,4129的动力黏度和流变参数,绘制出黏温曲线图并确定其Vogel黏温模型,同时探讨了润滑油的剪应力和黏度随剪切速率的变化关系以及复数黏度和损耗模量随扫描频率的变化特性。结果表明:4116的黏温性能优于4129,在低剪切速率时,润滑油的剪应力随剪切速率呈线性增加,而黏度随剪切速率的增加却保持不变;随着扫描频率的增加,损耗模量逐渐增大,复数黏度出现小幅度缓慢降低。     

柴油机油烟炱分散性能研究

通过模拟试验、发动机台架试验以及行车试验,考察柴油机润滑油的烟炱分散性能。结果表明:烟炱模拟试验能区分不同油品的烟炱分散能力;由于发动机技术的不同、试验目的的不同、试验条件设置的不同,台架试验结果会有很大差异,应根据发动机的技术特点,建立与润滑油在车辆实际使用过程中性能相关联的台架试验;质量级别越高的润滑油,其烟炱分散性能越好;不同分散性能、不同类型黏度指数改进剂的润滑油在行车试验中性能差异不大,特别是由烟炱引起的黏度变化基本没有表现出来,而黏度指数改进剂的剪切性能对黏度指标的影响比烟炱含量的影响表现得更为突出。     

抗磨添加剂对不同服役阶段润滑油摩擦学性能的影响

采用黏度测试仪测定新油及3种不同服役阶段润滑油的黏度,采用UMT-II摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能,并同时考察3种在用润滑油添加抗磨添加剂后的摩擦学性能。研究结果表明:润滑油的黏度随着运行里程数的增加呈现先降后增的趋势;随润滑油运行里程数的增加,润滑油的摩擦因数增大,导致试验钢球的磨损量也增加;抗磨添加剂对不同服役阶段的润滑油的抗磨性能影响程度不同,在磨合磨损期和正常磨损期,加入抗磨添加剂后并不能改善润滑油的抗磨性能,而在异常磨损期,抗磨添加剂的加入可较好地改善润滑油的抗磨性能。     

PAO油和硅油调和基础油的特殊黏度变化规律

通过测定不同黏度的聚α-烯烃(PAOs)、硅油及其不同调和比例混合基础油在-50~50℃时的运动黏度,研究调和基础油的黏度随调和组分和温度的变化规律。结果表明,调和基础油的实测黏度远小于按国际通用黏度模型计算得到的黏度值;黏度相差较大的PAO油与硅油调和时,调和基础油的高低温运动黏度均在两调和组分的黏度之间变化;而黏度接近的PAO油与硅油调和时,在一定成分范围内,调和基础油的低温运动黏度低于两调和组分的黏度,其低温流动性更加优异。特定的PAO油与硅油能够相互用作低温降黏剂进一步改善润滑油的低温性能。通过引入分子间相互作用对这一现象进行了解释。     

风电机组齿轮箱在用润滑油运行状态分析

为监测某风场5台风机的齿轮箱润滑油的运行状态,对影响齿轮油衰变和齿轮箱寿命的指标,如齿轮油黏度、黏温性能、水分、酸值和污染物等进行监测,分析在用润滑油在不同运行时间下各个指标的变化情况。结果表明：在不同运行时间下各齿轮油的运动黏度有一定变化,但未发生明显衰变,对齿轮箱不会产生较大影响;酸值和水分的测试结果也显示齿轮油尚未发生明显的劣化;在不同运行时间下齿轮油的动力黏度变化不大,表明齿轮油并未受到严重的剪切作用,其结构没有发生明显的变化;温度对齿轮油有重要的影响,随着温度的降低,齿轮油的动力黏度逐渐变差,因此,齿轮箱的运行应控制在合适温度范围内。污染度测试结果表明,齿轮油的污染度已超标,最高达到22/20/17,最低为18/16/11,可采用更换过滤器或者安装旁路过滤系统的方式来控制该风场风机齿轮箱润滑油的污染度,以延长齿轮箱的使用寿命。     

橡胶输送带黏弹性本构模型参数测定与分析

通过动态加载应变试验,分析了钢丝绳芯橡胶输送带在0,10,20,30和40℃温度下的应力响应。以输送带的标准固体本构模型为基础,通过黏弹性材料的傅里叶级数拟合,推导了输送带标准固体模型中3个参数的识别公式,建立了3个参数随温度变化的拟合公式,并分析了其随温度的变化特性。结果表明:温度对黏度系数η1和弹性模量E_1影响较大,呈非线性变化趋势;对弹性模量E_2影响相对较小,可以近似为线性变化。最后,通过试验对建立的拟合公式误差进行了分析,最大误差约为3%,试验结果也证明了辨识公式的准确性。     

基于正交试验法研究超声波对润滑油降黏效果的影响

为了研究不同参数的超声波对滑动轴承润滑油降黏效果的影响,采用正交试验法分析超声波降低润滑油10W-50黏度的最佳工艺参数方案。结果表明:频率20 kHz,强度为50 W/cm~2的超声波,作用时间为35 min,初始环境温度为25℃时降黏效果最好。超声波作用下油温小于30℃时,其黏度随超声作用时间的增加而迅速降低,降黏效果比较明显。采用Walther黏温方程对超声作用下的润滑油黏温关系进行线性拟合,拟合精度高。超声波降黏的最佳方案应根据动力机械轴承入口温度要求和综合成本决定。     

发动机润滑油黏度等级对其性能的影响

为适应柴油发动机在不同环境条件下使用的需要,出现了不同黏度等级的润滑油,但润滑油黏度等级与其低温性能、高温性能、抗磨损性能等使用性能之间的相互关系还不够十分明确。实验研究润滑油黏度等级对其低温性能、高温性能和润滑性能等的影响。结果表明,内燃机油的黏度等级对其低温性能和润滑性能影响显著,高黏度等级润滑油温度较低时黏度增加较快,影响发动机的低温启动并加剧磨损,且功耗增加,但较高黏度等级润滑油有利于摩擦表面油膜的形成,可改善润滑;内燃机油的黏度对其高温性能有一定影响,较高的黏度有利于减小蒸发损失,但对高温清净性影响不大。     

基于轴承模拟试验装置的航空润滑油高温氧化安定性能研究

为评定某型酯类航空润滑油的氧化安定性能,采用轴承模拟试验装置模拟超高温度工况(200℃以上),对该型酯类润滑油进行不同工况条件下的高温氧化试验,对氧化后的油样黏度进行了测定,使用液相色谱/质谱(LC/MS)以及气相色谱/质谱(GC/MS)对氧化后油样的结构和组成进行分析,并通过PDSC获得氧化后油样的起始氧化温度。结果表明:高温氧化后该型酯类油的黏度明显下降,远低于产品初始值,而随模拟温度的升高,其黏度先增后减,但总体变化幅度很小;在氧化过程中产生的大部分化合物分子量都高于原润滑油分子量;油样氧化产物主要为癸二酸二异辛酯基础油分子断裂后所产生的单酯、双酯类化合物。通过热分析发现,极高的氧化温度(200℃以上)下抗氧剂的消耗以及不安定化合产物的产生,会导致油样的氧化安定性能急剧下降。     

斜齿轮时变摩擦激励与啮合效率研究

基于斜齿轮时变接触线长度变化规律,推导了斜齿轮摩擦力和摩擦力矩的解析算法;基于时变摩擦因数模型,研究了滑动摩擦对齿面啮合力和啮合效率的影响。结果表明,考虑滑动摩擦时,齿面啮合力小于法向力,齿面啮合力随转速增大而增大,随齿面粗糙度和润滑油黏度增大而减小,且在多齿啮合区影响更显著;在时变摩擦因数作用下,平均啮合效率随转速、转矩增大而增大,随齿面粗糙度增大而降低,尤其在低温润滑油黏度较大时,影响较大。     

三羟甲基丙烷复合酯热氧化规律及氧化动力学研究

对三羟甲基丙烷复合酯分别进行不同温度与时间下的恒温氧化,检测其氧化后的黏度、黏度指数和酸值,并通过函数拟合得出它们随氧化温度与时间的变化规律;使用PDSC测试被氧化样品的起始氧化温度,并计算活化能、氧化速率常数和氧化半衰期,得到氧化温度与时间对油品后续氧化安定性的影响规律。结果表明:油品黏度与酸值的变化规律均近似logistic函数曲线,即起初增长缓慢,随后迅速增长并达到最快速率,最终速率逐渐下降;黏度与酸值函数的拟合参数与氧化温度密切相关,可用于评价与预测油品的氧化行为;三羟甲基丙烷复合酯经历不同条件的高温氧化后始终具有较高的黏度指数,并且起始氧化温度和活化能均未发生显著变化,表明其氧化后仍有着优异的黏温性能和氧化安定性。     

车用发动机润滑油冷却器传热和阻力特性的研究

选取国内生产车用发动机润滑油冷却器的4个主要厂家生产的同一型号的8个冷却器进行了传热和阻力特性的实验研究，实验结果表明，由于采用不同生产工艺，冷却器的传热性能和阻力特性有较大的差异。根据冷却器传热性能和阻力特性的实验数据拟合了换热量、阻力随润滑油流量的变化关系，可为车用润滑油冷却器的结构设计及选型提供依据。     

基于变深环境模型的油液黏度特性变化规律研究

针对变深环境下油液黏度随温度、压力等环境参数的改变而变化的问题,建立变深下以环境压力、海水温度为环境特征参数的变深环境模型。采用"模态方程"推导油液黏度变化规律模型,通过对ISO VG 32与ISO VG 46理论结果进行误差分析,得到其最大误差分别为6.9%、8.4%,验证了该模型的合理有效性。基于上述模型提出以水深为自变量的油液黏度理论分析模型,揭示出随下潜深度的增加油液黏度依次呈快速增加、过渡调整、稳定增加的三段式动态变化规律。变深环境下油液黏度特性变化规律为水下液压介质的择选及变深液压设备的性能分析奠定了理论基础。     

润滑油脂使用性能的评定

2.粘度指数(VI) 润滑油的粘度指数是用以说明润滑油的粘度随温度而变化的程度的,用与标准润滑油相比较的相对数值表示。润滑油的粘度随温度变化情况是:温度升高时,润滑油的粘度变小;温度降低时,润滑油的粘度就增加。润滑油的这种性质,称为润滑油的粘温特性,是随着润滑油的化学组成的不同而不同的。     

一种国产航空润滑油拖动特性的试验研究

采用自行研制的试验装置,模拟实际工况,对一种国产航空润滑油在不同温度、不同载荷、不同速度的条件下进行拖动力测试,得出这种国产航空润滑油随温度、载荷、速度变化的拖动力特性的试验数据,对试验结果进行分析,并用最小二乘法进行拟合,得到可供工程上使用的这种国产航空润滑油拖动系数的计算公式。     

变截面密封圈温度场及密封性能分析

为研究不同工况下变截面密封圈密封特性及润滑油膜温度场与黏温特性的关系，根据变截面密封圈密封机制，建立润滑油膜三维数值计算模型，考虑黏温特性和流体内摩擦效应，采用FLUENT和MATLAB软件，研究变截面密封圈润滑油膜在实际工况下的密封特性以及温度特性。结果表明：考虑黏温特性和在定黏度2种情况下所得结果差距明显，表明黏温特性对密封特性的影响不可忽略；油膜最高温度区域均处于外界环境侧，并随工况的改变而移动；油膜最高温度值随转速增加而升高，随密封压力增加而降低，但转速的影响大于其他工况参数；随润滑油温度升高，考虑黏温特性时油膜最高温度值随之增加，而定黏度时呈先减后增的趋势；泄漏量均随转速、密封压力和润滑油温度的增加而增大，但密封压力的影响最大。     

温度、水分对水-乙二醇型难燃液压液粘度的影响研究

通过测定不同水分含量的样品在不同温度下的运动黏度,研究水-乙二醇型难燃液压液的黏度影响因素,分析水分含量和温度变化对黏度的影响;建立温度变化与黏度之间幂函数模型、水分含量与黏度之间二项式模型和指数模型及水分含量、温度和黏度三者之间的关系模型,并对这些模型进行检验。结果表明：水分含量和温度变化对黏度的影响较大;建立的模型对数据拟合较好、显著性高,可以用来描述水-乙二醇型难燃液压液的温度-黏度关系、水分含量-黏度关系及水分含量-温度-黏度关系。     

采用高黏度润滑油的复杂管路齿轮箱润滑系统设计

针对采用强制喷油润滑的齿轮箱的润滑系统管路复杂、润滑点多、润滑油黏度高的特点,利用Dudley等提出的方法计算该齿轮箱功率损失,提出流量计算与分配原则;综合考虑温度、润滑油黏度、沿程流阻、局部流阻等因素,对系统特性进行仿真分析;对设计的润滑系统进行试验测试和优化,验证设计的润滑系统的有效性。研究表明,利用合适的方法精确计算齿轮箱各润滑点的功率损失,并进行系统总供油量的合理计算与分配,对齿轮箱润滑系统设计和保证齿轮箱可靠运行至关重要;采用高黏度润滑油的复杂管路齿轮箱润滑系统设计,不能忽略管路流阻损失的影响;温度变化对采用高黏度润滑油的复杂管路润滑系统的影响较大,设计时应加以关注。     

温度、水分对水-乙二醇型难燃液压液黏度的影响

通过测定不同水分含量的样品在不同温度下的运动黏度,研究水-乙二醇型难燃液压液的黏度影响因素,分析水分含量和温度变化对黏度的影响;建立温度变化与黏度之间幂函数模型、水分含量与黏度之间二项式模型和指数模型及水分含量、温度和黏度三者之间的关系模型,并对这些模型进行检验。结果表明:水分含量和温度变化对黏度的影响较大;建立的模型对数据拟合较好、显著性高,可以用来描述水-乙二醇型难燃液压液的温度-黏度关系、水分含量-黏度关系及水分含量-温度-黏度关系。