基于JFO理论的表面凹槽平行轴承间的润滑机制研究

目前表面纹理的润滑机制研究大多采用经典Reynolds方程进行数值分析,忽略了气穴的影响.以一阶Reyn olds方程为控制方程,将基于Vijayaraghavan Keith算法的JFO气穴模型用于探讨表面凹槽纹理对无限长平行轴承的影响,分析凹槽的分布形式和气穴压力值对其承载力的影响.结果表明:在润滑剂、滑动速度和最小膜厚保持不变的前提下,影响润滑性能的因素主要有气穴压力、凹槽数量和纹理的布局方式;当气穴发生时, Vijayaraghavan Keith算法的预测结果较经典Reynolds解更为准确;Vijayaraghavan Keith气穴算法对凹槽深度的变化并不敏感.     

磁流体行为指数对磁流变冲击阻尼器性能的影响

根据应用于火炮的冲击型磁流变(MR)阻尼器的特点,基于Herschel-Bu lkley本构模型,建立了某25 mm火炮磁流变后坐阻尼器的平行板一维层流模型,获得了不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律。根据某单管25 mm火炮的后坐运动方程,计算了不同MR流体行为指数下,火炮的后坐位移和后坐速度,评价了MR流体行为指数对后坐阻尼器行为的影响。     

基于计算流体力学方法求解流体润滑问题的研究

在分析雷诺方程求解流体润滑问题上的不足与局限性的基础上,给出了基于N-S方程的计算流体力学(CFD)求解流体润滑问题的方法。对CFD方法求解流体润滑问题的可行性进行了研究,给出了CFD方法求解流体润滑问题的一般流程、求解过程、数值计算实例,最后指出了CFD方法求解流体润滑问题时可能的发展趋势。     

Investigations on a Magnetic-Hydrodynamic Hybrid Thrust Bearing

In the present work, a magnetic-hydrodynamic hybrid thrust bearing is investigated. The force of the bearing comes from the hydrodynamic film and magnetic field. This paper studies a model of the bearing force and develops an experimental rig to investigate the thrust bearing. Predictions from the model are compared with measured data from the experimental rig.     

磁流变阻尼器阻尼性能研究

为了研究新型可控流体磁流变液的特性以及利用以磁流变液为流体的阻尼器的阻尼特性，本文对磁流变液的重要组成部分——磁性微颗粒进行了介绍．并讨论了描述磁流变液的流变模型。在分析现有磁流变阻尼器结构的基础上．提出了一种改进的阻尼器结构。最后对改进结构测试了其性能，分析了影响其性能的各种因素，并提出了目前尚待解决的主要问题。     

磁动压混合推力轴承的研究

提出了一种利用磁场力辅助流体动压轴承工作的磁动压混合推力轴承。这种轴承在机器起动和停车阶段,依靠磁场力支承转子系统,当机器达到一定转速后,主要由动压油膜承受轴上载荷,从而克服了流体动压轴承在此阶段出现混合摩擦的问题。研究了这种混合推力轴承承载能力的数学模型,计算了磁轴承的承载能力。设计制造了试验装置并对这种轴承在不同气隙和转速下的性能进行了试验测试。结果表明这种磁动压混合的工作原理是可行的,可以改善流体动压轴承的工作性能。     

ISG型混合动力系统滑动轴承液体动力润滑性能探讨

建立了包括滑动轴承、机电耦合轴和发动机缸体在内的混合动力系统轴系数学模型,依此模型对混合动力系统轴承液体动力润滑性能进行分析,分别计算了一个工作周期内不同混合动力工况和不同电机功率情况下滑动轴承的偏心率和油膜压力.计算结果的分析表明,混合动力工况改变和电机功率的增大不会明显影响混合动力系统轴承的偏心率和油膜压力;根据机电耦合轴电机端轴承的油膜压力和偏心率可以优化电机轴承以及电机的选型和设计.     

对流体动力润滑基本方程的再探讨

对流体动力润滑的基本方程重新进行了探讨，严格证明了雷诺方程的右端小于零是在两润滑表面之间形成流体动力润滑的充要条件，指出形成稳定的流体动力润滑并不需要同时具有相对滑动速度和沿速度方向收敛的间隙。在廓清雷诺方程中的挤压作用项和楔形作用项的概念的同时，针对移动表面的润滑问题，提出一个比现在通行的雷诺方程更具一般性的雷诺方程。     

流体惯性对橡胶轴承水润滑性能的影响

以水润滑橡胶轴承的典型数值为例,说明轴承流动状态跨越了层流、第二层流区以及紊流3个区域。从连续性方程和Navier-Stokes方程出发,推导了适用于第二层流区的考虑惯性力的雷诺方程。通过数值计算,考察了流体惯性对圆柱轴承润滑性能和承载能力的影响。发现流体惯性导致水膜压力和承载能力略微增大,轴心平衡位置发生微小改变,可以认为在第二层流区流体惯性对橡胶轴承水润滑性能的影响甚微。     

基于有限元仿真的磁流变阻尼器性能研究

对双线圈活塞式磁流变阻尼器结构和工作原理进行分析,应用ANSYS软件对阻尼器磁场有限元仿真,证明励磁线圈电流异向时磁场的利用效率更高,并且建立电流异向时阻尼间隙磁感应强度和电流的函数表达式,结合阻尼力模型和磁流变液的材料特性,得出阻尼力关于电流值和活塞运动速度的理论关系。通过阻尼器台架试验,对理论关系进行验证,结果表明:理论值准确的描述了阻尼力变化规律。为磁流变阻尼器设计及改进提供方法。     

汽车磁流变减振器设计准则探讨

提出了微型汽车磁流变减振器的设计准则,建立了磁流变减振器的理论分析模型来预估减振器阻尼力的大小。测试结果表明,减振器的阻尼力由粘性阻尼力和磁场阻尼力组成,随着磁场强度的增加,减振器的阻尼力也增大,基本上符合理论预估值,说明所建立的理论分析模型是可行的。     

基于Bingham模型的磁流变阻尼器的优化设计

利用磁流变液这种智能材料设计制作阻尼耗能器件在近些年得到了广泛重视,但多数采用经验公式决定结构尺寸的方法具有片面性。本文利用Bingham轴对称模型并根据具体使用要求优化设计了阻尼器的结构参数,并编程进行了计算。根据计算结果制作的磁流变阻尼器经测试其性能达到了预期的要求,表明优化设计方法是正确可行的。     

约束磨料流体抛光特性的仿真及实验研究

为了研究约束磨料流体抛光的流场特性,基于Navier-Stokes方程和流体流动的连续性方程,建立限控轮与工件加工区流体动压力的三维数学模型,利用Matlab软件对流体动压力进行仿真计算。结果表明:约束磨料流体抛光时流体动压力与最小间隙成反比,与限控轮的速度成正比,最大压力峰值发生在限控轮与工件最小间隙区域,同时在该区域压力梯度变化明显。对K9玻璃进行约束磨料流体抛光实验研究,实验结果表明:减小限控轮与工件的最小间隙,提高限控轮的速度,均能够有效地提高玻璃的表面质量。结合仿真和实验结果,表明在一定的条件下,随着楔形加工区动压力的增加,磨粒在接触区所获得的能量越高,玻璃的表面质量相应得到提升。     

圆筒式磁流变传动机构的研究

介绍了圆筒式磁流变传动机构的工作原理 ,研究了传动机构主要结构参数的设计 ,详细讨论了它传递的力矩、动态品质、功率损失、效率、调速范围 ,以及这些参数与它的结构尺寸、MRF的特性和外加磁场的关系。并提出以传递力矩、单位转动惯量传递的力矩、无量纲粘性功率损失为目标的圆筒式磁流变传动机构优化设计的多目标优化数学模型     

基于振动信号响应的磁流变减振器模式推理控制及实验研究

基于磁流变减振器的振动响应信号,将模式推理控制方法应用于汽车磁流变减振器的控制。实验表明,模式推理控制器能根据振动信号识别减振器的复原行程和压缩形程,并实施不同的控制算法,实现了双程智能控制,控制效果明显。     

Comparative Study on Wear Characteristics between Flow Mode and Shear Mode Magnetorheological Dampers

This comparative study experimentally examines the wear characteristics of magnetorheological (MR) dampers operated in flow mode and shear mode. First, electromagnetic coil structures are designed for two different MR dampers to maximize the field-dependent damping force. Two MR dampers are also designed to have the same volume of MR fluid for reasonable comparison. After identifying the field-dependent damping force at the initial state, the two dampers are operated up to 60,000 cycles using a reciprocating-type wear durability tester. The field-dependent damping forces are then evaluated before and after operation. The wear properties of the MR fluid are investigated using scanning electron microscope (SEM) images that show the changes in the MR fluid particles' size and shape. The surface roughness of the MR damper's piston areas are also measured. In addition, the effects of the permeability of the piston sleeve materials on the wear properties are investigated by selecting three different sleeve materials that have different permeability values: 0.2% carbon steel (S20C), 0.45% carbon steel (S45C), and tool die casting steel (STD-11). The surface roughness of each case is tested and the atomic spectrum is investigated after long operation using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) inside the piston. The experimental results obtained from this work indicate that the motion of the operating mode significantly affects the wear characteristics of the MR fluid itself as well as the magnetic effective areas of the MR dampers.     

圆轴承三维温度场的研究

联立求解了广义雷诺方程、三维能量方程、三维固体热传导方程及载荷平衡方程 ,并考虑粘度随温度及压力、密度随粘度及压力的变化 ,在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件 ,得到了圆轴承油膜及轴瓦的三维温度场。结果表明最高温度并不出现在油膜与轴瓦交界面 ,不同圆周位置沿膜厚方向的最高温度出现位置不同。证实了考虑三维温度得到的轴承的润滑性能与考虑二维温度得到的轴承润滑性能有很大的差异。采用 Newton- Raphson法求解广义雷诺方程和载荷平衡方程 ,采用快速扫描法求解由有限差分离散的能量方程和热传导方程 ,在计算中发现所使用的算法收敛速度快 ,大大节约了计算时间     

气体静压轴颈轴承的静特性分析及其实验研究

针对雷诺方程求解困难的问题,应用Matlab PDE工具箱提出了一种比较方便的数值求解思想,对气体静压轴颈轴承的静态性能进行了研究,将其计算结果与其它分析方法的计算结果进行了比较,并通过实验验证,表明该方法的计算结果十分理想而且非常稳定,证明将该方法应用在流体润滑领域的可行性。     

双向人字槽液体润滑径向轴承动力性能

采用算子分裂法解广义雷诺方程。研究了双向人字槽液体润滑径向轴承的承载力和稳定性。计算结果和正转 (泵入型 )、反转 (泵出型 )的单向人字槽轴承进行比较。结果表明 ,双向人字槽轴承的承载力和稳定性稍差于正转的单向人字槽轴承 ,但优于反转时的单向人字槽轴承。本文还对双向人字槽润滑轴承在不同设计参数下 (螺旋角 ,槽深度 )油膜稳定性进行比较计算 ,得到合理的设计参数范围。双向人字槽轴承保持了在低偏心率时的良好稳定性 ,并适合在变向转动工况下使用。