恒流量泵凸轮副润滑

本文依据弹流润滑理论,对胜利油田三次采油注聚合物用恒流量三缸往复泵凸轮副润滑状态进行了分析。凸轮副的卷吸速度是凸轮面绝对速度与接触点相对移动速度的组合。在纯滚动时凸轮副推程区的最小油膜厚度为1.63μm,纯滑动时最小油膜厚度为0.93μm。凸轮副膜厚比小于1,凸轮副的润滑状态为边界润滑,使凸轮表面易产生粘着效应和犁沟效应。最后根据膜厚比λ＞ 1．5对润滑油的性能和凸轮副的加工提出了要求。     

螺旋锥齿轮齿面粗糙度对其乏油润滑寿命的影响

为揭示螺旋锥齿轮真实齿面粗糙度与失油啮合条件下乏油寿命间的关系,根据微分几何与啮合原理,计算啮合点的弹流润滑参数;建立考虑齿面粗糙度影响的弹流膜厚方程,借助有限元方法求解Reynolds方程得到啮合过程中各啮合点的法向正压力和弹流润滑中心油膜厚度;通过修正螺旋锥齿轮光滑齿面的乏油寿命预测公式,计算不同粗糙度表面参数下的螺旋锥齿轮乏油寿命,分析粗糙度表面参数对其寿命的影响规律。结果表明,结果表明,失油条件下齿面啮合乏油润滑寿命较短,在合适的范围内,增大齿面粗糙度能提高乏油寿命,且相对光滑齿面,粗糙接触齿面油膜分布较均匀。     

多点接触乏油弹流润滑模型及试验研究

为探讨多点接触乏油弹流润滑机制,基于球与滚道接触区域的排油和补油平衡,建立适用于不同润滑状态的油膜厚度计算模型,可以计算从充分供油、乏油到干涸乏油的中心膜厚以及油膜不平衡时中心膜厚随滚动次数的衰减。利用自制的球-盘接触光干涉弹流试验装置,通过安装双镜筒同时获取相邻球的油膜图像,研究多点接触中相邻球的轨道重合和不重合时前球尾迹对后球油膜图像和中心膜厚的影响。结果表明:乏油润滑条件下,前后球的轨道不重合时轨道之间可相互补油;前后球的轨道重合时,在给定供油条件下,随着滚动线速度增加,入口弯液面逐渐靠近接触区域,中心油膜厚度增加,与相同工况下乏油润滑模型计算的膜厚对比吻合较好,验证了所建乏油润滑模型的正确性。     

点接触弹流润滑供油条件退化的乏油分析

在点接触弹流润滑中,如果不能及时补充新油,则接触区的供油条件会随着润滑次数而退化。分析了供油油膜厚度、中心膜厚、最小膜厚和润滑油膜压力区形成位置与润滑次数的关系。结果表明:润滑开始时,由于供油油膜厚度较大,系统处于充分供油状态;随着润滑次数的增加,有一部分油从两侧泄漏,系统逐渐转到乏油状态,供油油膜厚度、中心膜厚和最小膜厚均逐渐变小,压力区形成位置则逐渐向Hertz接触区靠近;最终供油油膜厚度、中心膜厚和最小膜厚趋于定值,压力区趋于Hertz接触区,从而达到一种稳定乏油状态。     

椭圆接触乏油弹流润滑影响因素分析

采用多重网格法,研究了载荷、速度和材料参数对椭圆接触乏油弹性流体动压润滑油膜厚度和压力分布的影响.结果表明:载荷增大,油膜厚度减小,最小油膜厚度向出口方向移动,颈缩现象逐渐变强,二次压力峰特点凸现,其位置向出口区移动;速度增大,油膜厚度增大,颈缩位置向膜厚中心移动,油膜在入口区就已开始收缩,压力分布曲线的二次压力峰变得更加尖锐,并逐渐向入口区移动;材料参数增大,油膜厚度和压力均增大,油膜颈缩位置向出口方向移动,二次压力峰位置没有变化.     

凸轮的弹性流体动力润滑的探讨

本文应用弹性流体动力润滑理论,探讨了凸轮机构形成弹性流体动力润滑的条件。     

乏油条件下圆柱滚子轴承的弹流润滑分析

基于有限长线接触弹流润滑理论,将等效供油层厚度和轴承相关参数作为输入量,求得乏油条件下圆柱滚子轴承弹流润滑的完全数值解;比较充分供油与乏油条件下轴承的润滑性能,研究乏油条件下供油层厚度、载荷、转速对圆柱滚子轴承润滑性能的影响。结果表明:随着供油量的减小,油膜厚度减小,第二压力峰降低,压力的起始点位置移向Hertz接触区;载荷增加,油膜厚度减小,这将对轴承的润滑产生十分不利的影响;随着转速的增加,压力区变得平坦,油膜颈缩向出口区移动,乏油程度更加严重。     

点接触乏油混合润滑的数值模拟研究

基于改进的统一Reynolds方程,对点接触乏油混合润滑进行数值模拟,研究供油量、载荷、卷吸速度等对混合润滑性能的影响。分析时将润滑区域分为两部分,在压力区润滑油完全充满间隙,在空穴区润滑油部分充满间隙,这两区域的润滑特性都采用离散化的Reynolds方程求解;采用快速傅立叶变换算法求解弹性变形,采用GaussSeidal低松弛迭代逐行扫描法求解压力。结果表明:随着初始供油量的变化,润滑油油膜压力、油膜厚度以及部分油膜比例都会受到影响;速度对点接触乏油混合润滑的影响主要表现在油膜厚度分布上,而载荷的影响主要表现在压力分布上;随着载荷的升高,油膜压力将增大,而油膜厚度有轻微的减小,随着速度的升高润滑油油膜厚度减小。     

内燃机排气凸轮-滚轮副异常工况下热弹流润滑分析

以某型号内燃机排气凸轮-滚子副为研究对象,建立有限长线接触条件下瞬态热弹流润滑数学模型及完全数值求解方法。依据实际载荷谱等工作参数下,给出凸轮-滚子间的滑动模型,获得凸轮-滚子副在凸轮旋转周期内润滑特性,并分析凸轮与滚子之间的打滑、滚轮偏斜和滚轮凸度对接触副润滑的影响。结果表明：打滑导致接触区温度和摩擦因数明显升高,从而弱化接触区润滑状态;滚子偏斜时油膜厚度明显减小,增加润滑失效的可能性。研究表明,在设计滚子凸度时考虑滚子偏斜问题的影响,可以在一定程度上缓解其负面影响。研究结果为凸轮-滚子副的润滑设计提供了一定的理论依据。     

内燃机凸轮-滚轮型接触副弹流润滑分析

基于某内燃机凸轮-滚轮型机构,建立相应的接触副弹流润滑数值模型,得到凸轮旋转周期内运动副的完整润滑状态,并分析滚轮凸度、润滑油黏度及凸轮-滚轮间打滑现象的影响。结果表明：一个周期内,凸轮-滚轮接触副的润滑状态可分为波动期和平稳期,与凸轮升程的改变规律相对应;滚轮凸度会影响接触副的润滑状态,且接触区压力分布对其十分敏感;提高润滑油黏度在一定程度上可以起到优化接触区压力分布,改善润滑状态的效果;凸轮-滚轮间打滑现象则会降低接触区成膜厚度,尤其是对润滑油温升和摩擦因数的影响更为显著。     

High-Speed Elastohydrodynamic Lubrication by a Dilute Oil-in-Water Emulsion

When a concentrated contact is lubricated at low speed by an oil-in-water emulsion, a film of pure oil typically separates the surfaces (stage 1). At higher speeds, starvation occurs (stage 2) and the film is thinner than would be expected if lubricated by neat oil. However, at the very highest speeds, film thickness increases again (stage 3), though little is known for certain about either the film composition or the mechanism of lubrication, despite some theoretical speculation.

In this article, we report the film thickness in a ball-on-flat contact, lubricated by an oil-in-water emulsion, at speeds of up to 20 m/s, measured using a new high-speed test rig. We also investigated the sliding traction and the phase composition of the film, using fluorescent and infrared microscopy techniques.

Results show that, as the speed is increased, starvation is followed by a progressive change in film composition, from pure oil to mostly water. At the highest speeds, a film builds up that has a phase composition similar to the bulk emulsion. This tends to support the “microemulsion” view rather than the “dynamic concentration” theory.     

新型空间凸轮活齿传动的弹性动力润滑分析

应用弹流润滑理论,对空间凸轮活齿传动的最小油膜厚度进行了分析计算,结果表明,活齿与凸轮、活齿与端齿之间,当表面粗糙度较低时可以获得全油膜润滑。本文的研究为进一步改善该新型传动的润滑特、提高传动的效率提供了理论基础。     

Study on Starved Lubrication Performance of a Cycloid Drive

The lubrication performance of cycloid drives affects the dynamic characteristics, mechanical efficiency, and contact fatigue behavior. Starved lubrication performance of a cycloid gear drive is studied using a numerical thermo-starved elastohydrodynamic lubrication model. The parameter of the inlet oil film thickness is chosen to represent the starvation degree. Effects of the inlet film thickness on the central film thickness, friction coefficient, frictional power loss, starting position of the effective film thickness, and lubrication efficiency are investigated. The optimum inlet film thickness is defined and is calculated under different rolling–sliding ratios, speeds, and loads. Finally, the optimum inlet film thickness during the meshing process of a cycloid drive is calculated.     

渐开线直齿圆柱齿轮非牛顿瞬态弹流润滑分析

齿轮的润滑设计都是应用理想牛顿流体的结果,但实际上,在中、轻载荷下Ree Eyring流体更符合实际。因 此研究齿轮在非牛顿润滑下的瞬态弹流机理,对于指导齿轮润滑问题的设计更具有工程实际价值。本文应用数值 稳定性好、收敛速度快和计算精度高的多重网格算法,得到了用Ree Eyring流体润滑的齿轮瞬态弹流问题的完全数 值解。     

斜齿轮非稳态等温弹流润滑数值分析

建立了渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑计算的数学模型,将渐开线斜齿圆柱齿轮的啮合等效为长椭圆接触的弹流润滑问题,针对实际高速列车用齿轮在平稳运行和启动工况下,应用统一Reynolds方程方法求得了轮齿在不同啮合瞬时的非稳态弹流润滑完全数值解.结果表明:随啮合位置不同,啮合线上各点的压力、膜厚分布均有很大变化;油膜形状受瞬态挤压效应影响,与稳态解有明显不同;主动轮齿顶/被动轮根部位润滑条件相对较差.     

FB2型凸轮/平面挺柱的摩擦性能数值分析

通过运动学和动力学分析得到FB2型内燃机凸轮/平底挺柱摩擦副在一个周期内的综合曲率半径、卷吸速度和载荷变化情况,在内燃机凸轮/从动件的瞬态热弹性流体动力润滑数值仿真平台上研究FB2型凸轮与平底挺柱摩擦副的摩擦学性能.分析结果表明在凸轮的基圆段和缓冲段部分,摩擦因数在0.015～0.017之间,接触区中心的油膜厚度在0.9μm左右;在凸轮桃尖附近摩擦因数高达0.079;在卷吸速度为0的两个位置由于温度楔效应和挤压效应中心油膜厚度仍维持在0.313和0.270μm.     

旋滑条件下弹流润滑数值分析

建立旋滑条件下椭圆接触弹流润滑的数学模型,用多重网格法求得该条件下的完全数值解,研究速度、载荷、偏心距和椭圆比对油膜厚度、形状和压力的影响。结果表明,偏心距较小时,油膜厚度和形状都与普通弹流有明显的不同;速度、载荷和椭圆比增加及偏心距减小,均会导致接触区两侧最小膜厚的差值增大,油膜形状的非对称性增强;速度、椭圆比增加,油膜厚度增加,接触区压力减小,载荷增加或偏心距减小,油膜厚度减小,接触区压力增加。