水润滑轴承研究进展

介绍了水润滑轴承的特点,列举了水润滑轴承用的金属、塑料、陶瓷、橡胶材料特点,分析了水润滑轴承的发展现状和摩擦学研究进展,对水润滑轴承用水代替油作为润滑介质、用非金属代替金属作为摩擦副材料的技术做了介绍。     

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。     

微织构排布方式对水润滑轴承启停过程摩擦学性能的影响

梯度排布微织构在提升水润滑轴承摩擦学性能方面具有显著效果,然而梯度排布微织构在水润滑轴承中的应用仍缺乏系统性研究。为了探究梯度排布微织构对水润滑轴承启停过程摩擦学性能的影响,基于 Greenwood-Tripp 微凸体接触模型、 Archard 磨损模型求解轴瓦表面的磨损量。通过 CFT-I 材料表面性能综合测试仪对 CNC 雕刻机加工的织构化表面进行水润滑条件下的摩擦学试验研究。针对光滑、单一圆形织构、圆形与三角形以轴向交错平行（¹₁2 ）和周向交错平行分布（1212）方式梯度排布的表面,测量各个表面的磨损量和摩擦因数。通过立体显微镜、扫描电子显微镜对摩擦磨损试验前后的表面形貌和摩擦因数进行分析。数值模拟和试验结果显示,与光滑表面和单一织构化表面相比,梯度排布微织构化表面磨损量和摩擦因数显著降低;圆形与三角形以¹₁2 方式的梯度排布微织构化表面摩擦学性能最佳,接触表面磨损量最小、表面摩擦因数最低。 梯度排布微织构在流体润滑过程中相互影响,可以起到提高轴承表面举升力,减少表面接触,降低表面磨损和摩擦因数的作用。研究不同形状、排布方式下梯度排布微织构化表面的磨损量和摩擦因数的变化规律,可为舰船装备水润滑轴承研制阶段主动设计提供理论基础。     

热处理工艺对2091合金力学性能的影响

通过采用不同热处理工艺,研究了２０９１合金欠时效状态的组织及拉伸性能。     

淬火工艺对7075合金力学性能的影响

利用电子万能试验机和扫描电镜研究了淬火工艺对7075合金力学性能的影响,确定了合理的淬火工艺参数。结果表明,淬火处理温度范围虽然较宽,但7075合金在490℃时即有过烧的危险,综合考虑,淬火温度应选择（470±5）℃;淬火水温应控制在40℃以下;淬火转移时间应控制在30s以内;淬火至时效处理的时间间隔对板材力学性能影响不大。     

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.     

热成型工艺对Q345R热轧钢板力学性能的影响

为了验证热成型工艺对Q345R热轧钢板力学性能的影响,通过模拟成型热加工方法,采用正火处理Q345R热轧钢板,分析其力学性能和组织变化。结果表明,Q345R热轧钢板采用热成型工艺制备封头时,由于热成型过程中,轧制强化效果减弱,组织粗化、力学性能降低。因此Q345R热轧钢板不适合用于制作强度富裕度小的热成型封头。     

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.     

水润滑高速电主轴轴承零泄漏密封结构设计与仿真分析

文章设计一种新型的迷宫密封与高压气体密封相结合的密封方式,利用Gambit和Fluent相关计算流体动力学软件,基于两相流和瞬态模型模拟新型密封方式的密封原理,分析该系统的内部流场和压力分布。根据不同入口压力和密封间隙条件下的气液两相图,进行对比分析,确定最优密封压力和密封间隙。分析结果表明该非接触、动力密封结构密封效果良好,为水润滑高速电主轴轴承密封结构的设计提供了新的思路。     

螺旋焊管成型辊的润滑改进

对成型辊传统的润滑形成存在的缺点进行了分析,提出了改进方案并介绍了新型润滑形式的优点.     

Al-Pb合金颗粒挤压成形工艺研究

研究了Al-10Pb(1#)和Al-8Pb-3Si-2Sn-1Cu（2#）（质量分数,%）合金棒材的颗粒挤压成形工艺,结果表明,Al-Pb合金颗粒压坯时,由于密封在颗粒间的气体不能完全排出,当压坯密度达到合金理论密度的80%时,提高压制力和压坯温度,对压坯密度的影响不明显。Al-Pb合金颗粒压坯后挤压成形的关键是控制Pb状态与铝基体的软化程度。在合适的工艺条件下,挤制的Al-Pb合金棒材密实,Pb分布均匀,1#合金棒材抗拉强度可达100.8MPa,伸长率可达13.3%。2#合金棒材抗拉强度可达170.8MPa,伸长率可达12.8%。     

等温温度对低合金复相钢力学性能的影响

研究了质量分数为0．4％C、1．5％Si、1．5％Mn、0．95％Cr、添加微量稀土的试验钢的力学性能，试验钢由真空感应炉熔炼，经扩散退火、等温淬火处理后，利用扫描电子显微镜进行组织观察分析和XRD定量分析。结果表明，试验铸钢经适当的等温淬火处理后，可获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体复相组织，该复相钢残余奥氏体含量约为8％，具有良好力学性能，硬度值为46．5HRC，冲击韧度值αk=162．843J／cm^2。     

380压铸合金成分的变化对力学性能的影响

试验分析了 3 80压铸合金化学成分的不同配比对力学性能的影响。结果表明高合金含量配制的 3 80铝合金与低合金含量配制的 3 80铝合金相比 ,前者抗拉强度、屈服强度及硬度高 ,而后者伸长率高 ,标准的 3 80铝合金成分则在二者之间。实际应用中 ,应根据零件对力学性能的具体要求合理选配     

Preparation of an Nanocrystalline Ta-Cu Alloy by Mechanical Alloying

Nanocrystalline alloy wlth graln size of about 10～20nm was prepared by mechanlcal alloying of elemen-tal powders in an imnliscible Ta-Cu system, The structure changes of Ta_70Cu_30 during mechanical alloyingwere monitored by X-ray diffraction. scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.High-energy ball milling can efficiently reduce the grain size and considerably increase the Cu solubility in Ta.The significant enhancement of hardness of alloyed powders was also observed.     

热处理对挤压态AZ61合金力学性能的影响

对未均匀化处理的AZ61合金进行热挤压及不同制度的热处理,采用拉伸实验、硬度及电阻率测试、显微组织观察等方法研究了退火及时效热处理对挤压态AZ61合金力学性能的影响。结果表明：低温退火未使合金的抗拉强度下降,而高温退火使合金的抗拉强度明显降低;退火后的时效由于有少量第2相析出,能显著提高合金的屈强比,同时降低了塑性。此外,热挤压后的直接时效对合金的力学性能几乎没有影响。     

机械振动法制备铝合金半固态浆料的研究

研究了利用机械振动法制备铝合金半固态浆料的新工艺。首先进行水模拟实验，研究机械振动条件下容器中液体的对流运动情况，然后进行振动制备ZL101铝合金半固态浆料实验，获得了初生晶粒细小、圆整度好的半固态浆料。实验选取振动频率（振幅）和保温时间两个参数，研究了它们对晶粒形状系数以及晶粒尺寸的影响规律。结果发现，初生晶粒的形状系数随着保温时间的延长，先是有所增大，然后由于晶粒的合并长大而下降；振动的振幅越大，晶粒越圆整，形状系数越大。初生晶粒的尺寸随着振幅的增大而减小，随着保温时间的延长而增大。     

温度对DO3型Fe—28Al合金力学性能的影响

研究了ＤＯ３型Ｆｅ－２８Ａｌ有序合金在２５￣６００℃温度范围内加热时温度对合金拉伸特性和断裂行为的影响，加热有利于合金强度和塑性的改善，合金的断裂行为也随温度的提高由穿晶解理型向韧窝型转变；不同温度下力学性能的变化趋势取决于合金的有序程度。     

挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响

从合金液的流动和压力损失的角度 ,研究了两种挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响。结果表明 :冲头式挤压铸造使合金液反向充型流动 ,改善了ZA43合金的凝固条件 ,有利于补缩 ,且压力损失小。柱塞式挤压铸造虽然也加强合金液流动 ,但没有宏观的充型运动 ,且压力损失大。为获得高塑性ZA43合金铸件 ,柱塞式挤压铸造所需的比压比冲头式挤压铸造的大得多     

稀土氧化物对高铝锌基合金力学性能的影响

采用颗粒增强法提高高铝锌基合金的性能,研究了稀土氧化物对高铝锌基合金的室温及高温力学性能的影响,并利用扫描电镜观察了锌铝合金的显微组织及断口形貌。结果表明,稀土氧化物对合金起到弥散强化作用,强度提高33%,硬度提高30%,高温强度有所改善,伸长率降低。