滤波减速器润滑特性研究

为了研究啮合位置、载荷、转速等因素对滤波减速器润滑特性的影响, 建立了滤波减速器的内啮合润滑模型,将牛顿(有限元)法应用到弹流润滑方程组的求解中,利用Matlab软件,采用数值计算方法,实现了弹流润滑方程组的完全数值解,得到了滤波减速器轮齿在不同啮合位置、不同载荷以及不同转速下啮合轮齿表面油膜压力和油膜厚度值,分析了不同啮合位置、不同载荷以及不同转速下轮齿所处的润滑状态,得到了啮合位置、载荷以及转速等因素对轮齿润滑特性的影响规律.结果表明：在轮齿的啮入、啮出及节点处,润滑薄膜厚度值不一样,节点处的润滑膜厚值最小;载荷增大时,轮齿表面油膜压力会变大,而油膜厚度会变小;转速增高时,油膜厚度会变大,而油膜压力变化不大.     

热镀锌钢板表面润滑处理及其摩擦特性

模具与冲压件间的摩擦磨损性能极大地影响冲压件的质量。为了提高汽车用热镀锌钢板的冲压成形性能,采用含多种无机离子的润滑剂对热镀锌钢板表面进行润滑处理。通过摩擦因数测量和拉深试验方法分别研究了热镀锌钢板的表面摩擦特性与冲压成形性能。结果表明:经无机润滑处理的热镀锌钢板表面摩擦因数明显降低、具有良好的表面润滑性能与稳定的摩擦特性;拉深试验时其最大拉深力下降、最大拉深杯体高度增大,即钢板的冲压成形性能得到了提高。     

急停冲击对滚子副弹流润滑影响

采用光干涉技术在自行研制的有限长线接触油膜厚度测量试验台上测量滚子副急停过程的弹流油膜,讨论载荷影响;用多重网格技术对滚子副急停过程弹流润滑问题进行数值仿真。结果表明,滚子副急停过程产生的冲击与载荷密切相关,滚子副中油膜形状及厚度随载荷不同发生变化;由定性对比知理论与试验结果吻合较好。急停引起的冲击对滚子副润滑性能有一定影响。     

考虑动载荷和表面粗糙度的渐开线齿轮摩擦因数的研究

 进行齿面摩擦因数的研究,对于减少摩擦损失、改善系统传动性能等具有重要的意义．建立渐开线圆柱齿轮的非线性时变单自由度动力学模型,求解得到动态啮合力和单对轮齿的受力．结合载荷分担概念和弹流润滑理论,得到考虑表面粗糙度和动态载荷的不同啮合位置处的齿面摩擦因数,并与静态载荷条件的结果进行对比．同时分析转速、表面粗糙度和润滑剂黏度等工作条件对摩擦因数的影响．研究结果表明：动态载荷对油膜厚度、油膜承载比例和摩擦因数均有一定程度的影响．进入啮合段,油膜较薄,油膜承载比例较低.退出啮合段,油膜增厚,油膜承载比例增高.转速对摩擦因数的影响并非单调的,摩擦因数先是随着转速的增大显著减小,而后随着转速的增大而增大．随着表面粗糙度的增大,摩擦因数随之明显增大．在一定的黏度范围内,随着润滑剂黏度的增大,摩擦因数随之明显减小．     

环氧树脂粘接润滑涂层摩擦学特性

为研究环氧树脂粘接固体润滑涂层的摩擦磨损性能及机理,采用端面摩擦磨损试验机在干摩擦变载荷条件下进行了该涂层的摩擦磨损性能试验与分析,结果表明,试验初期涂层表面的环氧树脂与钢对偶件直接接触,减摩润滑效果不佳;随着载荷的增加与时间的延长,涂层表面逐渐形成固体润滑保护薄膜以及在对偶件表面形成转移润滑层,涂层进入稳定摩擦磨损阶段并显示出优异的减摩润滑性能;当载荷超过涂层承载能力时,涂层表面磨损加剧,直至涂层剥落、失效。     

不同相态液晶添加剂的润滑性能及机理分析

为了研究液晶化合物作为润滑添加剂的摩擦学性能及其作用机理,考察了2种向列相液晶和2种胆笛相液晶在矿物基础油中的摩擦学性能,比较了不同结构添加剂抗磨减摩性能的差异并分析了原因,在此基础上简述了液晶化合物的不同相态对于润滑性能的作用机理。结果表明:加入1%的液晶添加剂均可明显改善基础油的润滑性能;向列相液晶添加剂由于分子结构刚性更强,利于增加油膜强度以避免干摩擦产生;而胆备相液晶添加剂分子呈片层、螺旋结构,柔性链易适应磨痕,在同等载荷下有着更好的抗磨效果。     

食品工业清洗剂在含水工况下对点接触润滑和摩擦的影响

本文采用工业常用的两性表面活性剂作为润滑油中的添加剂,研究其对点接触润滑和摩擦性能的影响。试验研究结果表明:钢球-玻璃盘润滑实验表明较低浓度的活性剂水溶液对润滑油膜厚度的影响较小,其油膜厚度与纯油润滑基本一致。钢球-蓝宝石相对滑动过程中发现较高的活性剂水溶液浓度下,能够观察到蓝宝石盘会将清洗液带入接触区。钢球-钢盘摩擦磨损工况下活性剂对接触表面有一定的防护作用。     

润滑剂对Si3N4陶瓷摩擦磨损性能的影响

在销—盘试验机上考察了水、油和一种常用切削液GMY对Si3N4／钢摩擦副摩擦磨损性能的影响．试验选用的速度和载荷范围分别是0．8—3．2m／s和58．8～235．2N润滑剂对摩擦和磨损的影响与润滑剂种类有很大关系．水润滑膜的强度弱，边界润滑效果差，所以在水润滑条件下，仍不能防止钢转移到Si3N4摩擦面上．油膜的强度较高，但由于验用的油不含添加剂等极性化合物，其边界润滑性也随载荷增大而逐渐变坏．GMY溶液中含有多种极性化合物，这些物质能在摩擦面上形成强度较高的边界膜，并在滑动过程中与表面作用形成摩擦化学反应膜，能起到很好的边界润滑作用，是一种良好的切削润滑剂．试验还发现，随着GMY溶液浓度的增大，其边界润滑性能可进一步得到改善．     

水润滑复合材料轴承摩擦学性能实验

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明:外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

水润滑复合材料轴承的摩擦学性能试验研究

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明：外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

液力挤压高比重钨合金材料的润滑与摩擦

应用流体润滑理论研究了液力挤压大变形高比重穿甲弹芯钨合金材料的润滑与摩擦,并对液力挤压中形成连续滑润膜的必要条件进行了公式推导.结果表明,坯料的表面状态、润滑剂和液体介质的种类影响液力挤压高比重钨合金材料的润滑和摩擦.当坯料用二硫化钼润滑脂润滑并以蓖麻油或其它矿物油作为压力介质时,就可获得最有利的摩擦状态和润滑状态.且当坯锭移动速度达到某一数值以上时,还可以形成连续的滑润膜.而连续滑润膜的形成是实现稳定挤压、改善挤压制品质量、消除粘着滑移的最有效手段.     

PTFE微粉/CF改性PEEK复合材料的摩擦磨损性能

为解决核电水循环系统中鼓型旋转滤网驱动装置的耐腐蚀问题,本文研究了碳纤维和聚四氟乙烯微粉改性的聚醚醚酮复合材料在干摩擦、水润滑和油润滑条件下的摩擦磨损性能.通过机械共混、高温模压的方法,制备了不同质量分数的聚四氟乙烯(PTFE)微粉/碳纤维(CF)/二硫化钼(MoS_2)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料.采用拉伸试验机和塑料洛氏硬度计测试其力学性能,采用摩擦磨损试验机测试了复合材料在干摩擦、水润滑和油润滑条件下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜对其摩擦表面形貌进行分析.结果表明:复合材料在水润滑和油润滑时摩擦系数及磨痕宽度均较小,但水润滑时摩擦系数波动幅度较大且磨痕宽度略高;复合材料在干摩擦条件下的磨损机制以磨粒磨损为主,伴有疲劳磨损,油润滑时摩擦面可形成连续的润滑膜而保持光滑,水润滑时水流冲刷破坏了摩擦面上固体润滑膜的稳定性;CF质量分数增加时,复合材料的洛氏硬度和压缩强度递增,压缩强度达到164 MPa,PTFE微粉质量分数增加时,复合材料的洛氏硬度和压缩强度递减;CF质量分数增加时,复合材料的干摩擦系数及磨痕宽度下降,PTFE微粉质量分数增加时,复合材料的干摩擦系数下降,达到0.17.     

Self-lubricating gears with oil-impregnated sintered materials

This study shows the first results on the operating behavior of self-lubricating gears based on oil-impregnated sintered material. The term self-lubrication is referred to as oil that bleeds from the open-pored sintered gear and providing lubrication to the gear contact. Experiments were carried out at the FZG efficiency gear test rig. Thereby, the pinion was made of open-pored, case-hardened sintered steel and impregnated with oil, and the wheel was made of conventional case-hardened steel. The total loss in torque and the bulk temperatures of the pinion and wheel were measured for various operating conditions defined by load and circumferential speed. The mean coefficient of friction in the gear contact was derived from the torque loss measurements. Results confirm that self-lubricating tribological systems with oil-impregnated sintered materials can be transferred from model test rigs to gears. The mean coefficient of friction shows the order of magnitude of externally lubricated gears. The tooth flanks after test runs show partially noticeable wear. As the heat dissipation of self-lubrication is limited, bulk temperatures and thermal load limits influence operating behavior significantly. Further work will focus on understanding the mechanisms of the lubricant film formation of self-lubricated, highly-loaded EHL contacts and on extending the thermal load limits.     

铜箔轧制润滑状态与表面质量的研究

使用不同运动粘度的轧制油和在不同道次压下率条件下进行了铜箔冷轧实验。利用激光扫描共焦显微镜(LSCM)和表面粗糙度仪对铜箔轧后表面形貌进行了表征,得到铜箔轧制变形区膜厚比和摩擦系数。研究了轧制油运动粘度,道次压下率对铜箔轧制变形区油膜厚度、表面粗糙度和前滑值的影响,并从膜厚比、摩擦系数和表面质量3个方面对不同润滑条件下铜箔轧制变形区的润滑状态进行了界定。结果表明,轧制油运动粘度γ40≤15mm2/s时,膜厚比λ→0,摩擦系数μ≈0.1～0.2,属于边界润滑状态,表面质量较好;道次压下率20%<ε≤60%时,膜厚比λ→0,摩擦系数μ>0.1,属于边界润滑状态,表面质量较好。为得到高表面质量的铜箔,轧制油运动粘度应控制在10mm2/s左右,道次压下率控制在30%左右,也即,使铜箔轧制润滑状态控制在边界润滑状态为最佳。     

Study on Self-Repairing Performance of Mineral Powder Lubrication Oil Additive to Engine

By means of the engine shelf test, the gas escape amount of bent axle box was measured before and after adding hydroxyl silicate mineral powder lubrication oil additives, and discovered that gas escape amount after self-repaired is obviously smaller than before, the average gas escape amount of each rotate speed descend 6.5 %. Watching friction surface with SEM, discovered that the part of net veins in the cylinder inner surface are smoothly patched. Analysis with energy spectroscopy, discovered that there are some changing of atom component. Proofed that through rub chemical reaction, hydroxyl silicate mineral powder lubrication oil additives can generate new substance layer on friction surface, and can increase cylinder inner surface bulk, thereby get the repaired effects.     

直线运动滚动导轨副混合润滑研究

综合考虑了直线运动导轨副接触几何、预紧力、真实表面粗糙度、曲率系数等因素,建立了直线运动导轨副混合润滑数值模型,研究了滑块移动速度、曲率半径系数、工作载荷、表面粗糙度对导轨接触副润滑特性的影响,得到结论:导轨副法向工作载荷、最大赫兹接触压力和赫兹接触半径随着外加总载荷的增大而增大,平均膜厚随着载荷的增大而减小;混合润滑模型可预测导轨副在大范围工况条件下完整的润滑状态;直线运动导轨大多工作在混合润滑状态下,随着滑块移动速度的增加,接触界面由边界润滑状态向混合润滑状态转变,润滑性能逐渐提高;适当增加曲率半径系数,有利于润滑油膜的形成与稳定。     

混合润滑状态下结合面的法向接触刚度研究

针对润滑条件下机械结合面的接触特性受油膜影响的问题,基于结合面接触刚度由油膜接触刚度和固体表面接触刚度组成的思想,建立混合润滑状态下结合面的法向接触刚度模型。采用三维的Weierstrass-Mandelbrot函数获得具有分形特征的粗糙表面,并基于统计学方法建立干摩擦条件下结合面的法向接触刚度模型,考虑了微凸体的完全弹性变形、弹塑性变形以及完全塑性变形过程。在此基础上,求解了油膜的等效厚度并建立油膜的接触刚度模型。结果表明:结合面的法向接触刚度随法向载荷的增加而增加,且混合润滑状态下结合面的接触刚度大于干摩擦条件下结合面的接触刚度;该模型避免了油膜厚度测量难的问题,为机械结构的润滑状态预测提供了帮助。     

二烃基五硫化物-三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备及其摩擦性能

以硫化脂肪类添加剂二烃基五硫化物(RC2540)为芯材, 三聚氰胺-甲醛树脂(MF树脂)为壁材, 采用原位聚合法合成了RC2540-MF树脂微胶囊。使用红外光谱、 SEM及热重分析(TG)等对其性能进行表征。用四球摩擦副考察了RC2540-MF树脂微胶囊作为聚乙二醇基础液添加剂时的摩擦磨损性能。结果表明: 添加质量分 数3% RC2540-MF树脂微胶囊的聚乙二醇基础液在314 N下摩擦系数可低至0.04, 磨斑直径在314 N(RC2540-MF质量分数5%)下为0.54 mm, 实验载荷则可以提高至1000 N以上。这是由于摩擦力导致RC2540-MF 树脂微胶囊破损, 活性硫化物在摩擦表面的物理、 化学吸附作用和生成的摩擦化学反应膜起到减摩和极压抗磨作用。     

Tribological mechanism and property of 9Cr18 friction pair at atmosphere and in vacuum

In this paper, the comparative tribological property of 9Cr18 friction pair used for aerospace components was investigated using a ball-on-disc tester in four different service conditions: in air, in vacuum, and with or without MoS₂-based film. The results indicate that the friction coefficients of the 9Cr18 couplings with MoS₂ solid lubrication or in vacuum are much lower than those in the conditions of dry friction or atmosphere, with relatively flat ground trace surfaces. While the friction coefficients of usual materials of friction pairs in vacuum are higher than those in atmosphere, it is shown in our study that the abnormal performance may be induced by the surface hardenability of dry friction transition and the lubrication effect of the MoS₂-based film. At the same time, the tribological mechanism of the pair is considered as well.