单粗糙峰的时变等温线接触弹流润滑分析

求得了带单粗糙峰时变等温线接触弹流润滑问题的完全数值解,分析了单粗糙峰对压力、膜厚的影响。结果表明,单粗糙峰造成接触区对应位置油膜压力剧烈变化而膜厚变薄。讨论了单粗糙峰半波长、速度和载荷参数分别变化时对压力和膜厚的影响,最后比较了时变解和准稳态解。     

粗糙表面微峰接触模型在部分膜弹流润滑中的应用

一、引言工程零件的表面都是粗糙的,粗糙表面接触时,真实接触面积和微峰接触载荷的确定很重要,这是由于引起摩擦磨损的表面间的相互作用都是在实际斑点上进行的。接触表面的变形模式取决于外压力、表面形貌及材料特性。通常粗糙表面接触模型按接     

线接触非稳态弹流润滑的完全数值解及其应用研究

本文提出了Nowton-Raphson迭代与低松驰迭低联合求解一般非稳态弹流问题的数值方法。该方法参数范围广,收敛速度快。通过对各种非稳态弹流润滑过程的数值模拟,阐明了一些非稳态弹流润滑的特征,发现了压力“双峰”现象。最后,本文针对凸轮－挺柱副非稳态弹流润滑问题的实例,进行了完全数值模拟,获得了成功。     

平均型条纹粗糙表面的弹流润滑

基于Ｈ．Ｓ．Ｃｈｅｎｇ的平均流量模型理论,本文写出了任意条纹方向粗糙表面平均雷诺方程,对其用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ方法进行了数值分析,着重讨论了表面粗糙度及其纹路方向对润滑的影响,并计入了微凸体的接触效应,分析结果表明,表面粗糙度及其纹中方向对部分膜弹流润滑甚至会膜弹流润滑的影响都是不可忽略的。     

变速变载变曲率时变等温线接触弹流润滑分析

在弹性流体动力润滑中,有时会出现速度、载荷、曲率半径同时随时间变化的工况.针对这类问题,选取一种椭圆凸轮,利用多重网格技术对椭圆凸轮/平底推杆副的线接触弹流润滑问题进行了数值仿真,给出了一个周期中压力和油膜厚度的变化情况.同时分析和比较了在不同工况下,中心压力和最小膜厚随时间的变化.数值计算结果表明:尽管在一个周期内,大部分瞬时的最小膜厚和中心压力的计算值与准稳态结果比较接近;但是在两表面速度反向运动期间,膜厚的计算值与准稳态结果存在着较大差异,说明挤压效应不可忽略.     

表面粗糙峰/谷对大滑滚比线接触热弹流润滑接触的影响

假设在一个表面上存在单个粗糙峰或粗糙谷,采用数值分析方法研究大滑滚比下粗糙表面对线接触热弹流润滑接触的影响。研究发现：粗糙峰和粗糙谷造成油膜压力、膜厚和温升曲线的局部波动,其中压力的波动最为明显;在滑滚比较小时,粗糙峰和粗糙谷对压力、膜厚和温升曲线的影响较大, 随着滑滚比的增加,影响逐渐降低; 随着滑滚比的增加,粗糙峰幅值增加对压力、膜厚和温升曲线造成的波动也逐渐减弱。研究结果对于揭示滚珠丝杠或无保持架轴承等的润滑油膜形成和失效有重要意义。     

粗糙表面弹流润滑的摩擦系数的分析计算

本文在弹性流体动力润滑情况下对摩擦系数的计算方法进行了分析,考虑了流体的非牛顿流变特性和微凸体接触压力的影响。以平均型条纹粗糙表面为计算模型,在各种工况下对摩擦系数进行了计算对比。     

线接触非稳态弹流问题的数值计算

非稳态弹流润滑是工程中常见状态,为了研究非稳态润滑时设备的工作性能,采用间接迭代法求解了周期载荷线接触弹流问题。通过算例研究工程上常见的余弦载荷作用下弹性流体动力润滑特性,探讨载荷、动载幅值和频率变化对油膜的影响。计算结果表明：随着载荷的增大,出口的颈缩现象减弱;随着频率和动载幅值的增大,压力曲线的形状发生改变,挤压效应明显。     

表面横向粗糙峰对点接触热弹流润滑的影响

通过数值解研究丁固体表面的横向粗糙峰对钢球与玻璃盘形成的热弹流润滑接触区压力、膜厚以及温度分布的影响。计算中假设钢球是静止的．即滚滑比为2。结果表明在粗糙峰出现的位置上，压力、温度均有急剧的增加，并且固体表面的凹陷现象也变得更加复杂。     

考虑惯性力的无限长线接触热弹流润滑数值分析

运用一种新的数值方法研究了油润滑条件下无限长线接触热弹流润滑在考虑惯性力这一因素时,油膜厚度、压力和温度的变化情况,结果表明惯性力对油膜的压力、膜厚以及温度的影响不大.     

Investigation into the Normal Contact Stiffness of Rough Surface in Line Contact Mixed Elastohydrodynamic Lubrication

In this work, the statistical asperity microcontact models in combination with the acoustic spring model and the load sharing concept are utilized to study the interfacial normal contact stiffness for a rough surface in line contact elastohydrodynamic lubrication (EHL). Two different statistical microcontact models of Greenwood and Williamson (GW) and Kogut and Etsion (KE) are employed to derive the normal contact stiffness expressions for a dry rough line contact considering the purely elastic contact and the multiple regimes elastic–elastoplastic–fully plastic contact, respectively. The liquid film stiffness is calculated based on the relationship between film thickness and bulk modulus of the lubricant. The lubricant film thickness equations are employed in conjunction with the load sharing concept and the empirical formulas for the maximum contact pressure in a dry rough contact are fitted for the GW model and the KE model, to evaluate the relationship between film thickness and motion velocity for the purely elastic GW microcontact model and the multiregime KE microcontact model, respectively. The comparison with experimental results shows that the KE model predicts closer total contact stiffness results than the GW model. The stiffness contributions from the solid asperity contact and lubricant film are obtained and effects of surface roughness, applied load, motion velocity, and type of lubricant on the normal contact stiffness are analyzed.     

线接触弹流脂润滑数值分析与实验研究

建立无限长滚子与平面的线接触等温弹流脂润滑模型,采用多重网格法研究纯滚工况下载荷和卷吸速度对润滑油膜特性的影响;采用多功能双色光弹流润滑油膜测量实验台,在相应工况下进行变载荷和变速度实验研究。数值模拟结果表明,较大的载荷可以获得更大的压力和更小的膜厚,较大的速度则主要提升了二次压力峰并增大了膜厚。实验结果表明:随着载荷的增大,整体膜厚、最小膜厚和中心膜厚均先增大后减小,但载荷较小时出现了最小膜厚和中心膜厚实验值和理论模拟值不一致的变化趋势,这可能是数值模拟分析时稳态假设与实际润滑脂流变特性、时变特性及润滑机制不符造成的;随着速度的增大整体膜厚、最小膜厚和中心膜厚都线性增大,且实验值与理论模拟值有较高的一致性。     

有限长热弹流温度影响因素的研究

运用多重网格法求解了长径比为2工况下线接触热弹流润滑问题,探讨了速度、黏度、滑滚比对弹流温度的影响。同时对滚子中部的点进行拟合,给出了一定工况下该处弹流温度与其影响因素的关系式。结果表明:速度、黏度、滑滚比是弹流温度的重要影响因素。随着速度的增大,在弹流入口位置油膜温度增大,在出口处则减小;同时温度峰值明显增大,并向入口方向偏移。而黏度和滑滚比在入口区的影响不明显。温度峰值随着黏度的增大而增大,并向入口方向偏移。滑滚比的增大减弱了温度峰值的出现,并趋向于光滑,峰值位置也无明显变化。     

线接触弹流润滑综合数值分析

应用多重网格法和多重网格积分法数值求解rNewton流体和Ree-Eyring流体线接触等温和热弹流润滑问题,分析了滑滚比对摩擦因数的影响,指出了润滑油的流变性和热效应对线接触弹流润滑油膜粘度的影响,以及不同滑滚比时压力、膜厚和温度的分布规律。结果表明：等温润滑时的摩擦因数随着滑滚比的增加而增加,热弹流润滑时的摩擦因数随着滑滚比的增加先增加后减小,热效应和非牛顿流体的剪稀作用均会使润滑油的等效粘度降低,从而影响摩擦因数;热效应的存在使油膜变薄,且在所讨论的工况条件下Newton流体的膜厚比Ree-Eyring流体的稍薄,热效应使第二压力峰变矮,且Ree-Eyring流体的第二压力峰矮于Newton流体的第二压力峰;纯滚动时,Ree-Eyring流体的温度比Newton流体的温度高,有滑滚比时,Newton流体的温度比Ree-Eyring流体的温度高,且油膜的温度随滑滚比的增加而增加。     

线接触零卷吸弹流条件下的急停分析

对滚珠丝杠、滚珠蜗杆、无保持架滚柱轴承中常见的零卷吸状态下的急停问题进行热弹性流体动力润滑模拟;采用不同的初始零卷吸表面速度和急停时间,探讨线接触零卷吸条件下发生急停时油膜压力、膜厚和温升的变化。结果表明：相同急停时间下,中心压力和中心膜厚在急停过程中逐渐增大,随初始零卷吸表面速度的增加而轻微减小;初始零卷吸表面速度相同时,中心压力和中心膜厚均随急停时间的增加而逐渐增加;油膜的温度峰在急停前期缓慢下降,而在急停后期急剧下降。零卷吸工况下的急停会造成运动过程中接触区中心压力的急剧增加,会导致两接触固体间的应力远超过材料的屈服极限,使两接触表面会发生塑性变形,造成表面损伤。     

偏心凸轮副时变乏油润滑数值分析

为研究乏油条件下偏心凸轮副的润滑状态,基于凸轮-挺杆机构建立时变乏油润滑模型,探究一个周期内6个典型瞬时(60°、120°、180°、240°、300°、360°)的压力和油膜厚度变化规律,并分析不同凸轮旋转角度下转速、初始载荷和润滑油黏度等参数对接触区润滑状态的影响。结果表明：当凸轮转至180°时,膜厚最小,压力最大,乏油状况最严重;限量供油下最小膜厚出现在凸轮转角为180°时,但是凸轮转角为0°时乏油速度最快,乏油程度更深;增大凸轮旋转速度时乏油速度更快,乏油程度更深;相同供油条件下,润滑油黏度越高使得接触区乏油情况越严重,乏油速度更快,乏油程度更深;载荷对接触区的润滑状态的影响较小,只在凸轮转角为0°接触区卷吸速度最大时,能够体现出载荷对接触区润滑状态的影响。     

量纲分析原理及在线接触弹流润滑研究中的应用

介绍了量纲分析原理．分析了其在线接触弹流润滑研究中的应用。通过合理地选择无量纲量，使数值计算过程中的稳定性更好．并可使未知定义域的确定更容易。从而有一定的工程应用价值。     

考虑蠕变特性的橡胶微凸体与金属表面接触特性分析

金属-橡胶接触广泛存在于密封结构中,密封接触表面上微凸体间的相互作用会直接影响整个密封界面的接触特性,进而影响其密封性能。基于粗糙密封界面的单个微凸体,考虑橡胶的蠕变特性,采用理论分析和仿真研究相结合的方式研究橡胶微凸体与金属表面的接触特性。通过橡胶蠕变特性的实验结果,构建橡胶蠕变计算模型;构建半球微凸体与金属平板间的有限元模型,进行考虑蠕变特性的仿真,分析其接触特性,并与Hertz接触理论的计算值进行对比。结果表明：在蠕变阶段,接触半径、法向变形量和最大等效蠕变应变均随蠕变时间的增加而增大,最大接触压力随蠕变时间增大而减小,这均可能导致密封性能的下降;随压力载荷的增大,接触半径、法向变形量、最大接触压力和最大等效蠕变应变均增大,但增大的趋势逐渐减小;橡胶微凸体与金属表面间的等效模量随蠕变时间的增加而减小,随压力载荷增大而增大。