考虑边界膜强度的滑动摩擦副混合润滑模型研究

针对边界膜对摩擦副润滑状态的影响，提出一种能够综合反映压力及剪切速率对边界膜失效综合影响的边界膜强度模型，并基于润滑状态测试结果通过拟合获得模型参数；将该边界膜强度模型与流体动压润滑模型、粗糙表面接触模型耦合，建立考虑边界膜强度的混合润滑模型，并通过轴瓦摩擦实验机润滑测试结果对模拟结果进行验证。和现有典型混合润滑模型相比较，该混合润滑模型可以更准确地反映摩擦副的实际润滑状态以及摩擦因数变化规律。运用考虑边界膜强度的混合润滑模型分析轴瓦零件润滑状态转化特性和机制。结果表明：在存在边界润滑的混合润滑条件下，当加载力小于临界载荷，边界膜几乎未发生破裂，摩擦因数随载荷增加缓慢变大，其数值均较小；当加载力加至临界载荷，边界膜破裂，摩擦副微凸体接触区域出现干摩擦，摩擦因数出现突然增加，表明该摩擦副由边界润滑为主的混合润滑状态过渡到以干摩擦为主的润滑状态。     

非Hertz接触齿轮设计理论与方法

Hertz接触认为接触表面是静止的、光滑的、没有润滑的,是一种理想的接触状态。实际齿轮接触表面是有一定粗糙度的、有润滑的、相对运动的,所以实际齿轮的接触是一种非Hertz接触。基于弹流润滑理论,提出一种新的齿轮设计理论与方法——非Hertz接触齿轮设计理论与方法,该理论和方法综合了影响齿轮接触强度和润滑的各种因素,保证齿轮同时满足强度与弹流润滑的双重要求。给出了圆柱齿轮的设计公式,并通过大量工程实例对新的设计理论和方法进行了检验,结果表明,所提出的非Hertz接触齿轮设计理论与方法完全可以用于齿轮的工程设计,满足工程实际需要,特别是对高速重载齿轮设计具有重要的理论意义和实用价值。     

机器零件磨损强度的确定

摩擦、磨损与润滑问题是复杂的,它是建立在物理学、化学、连续介质力学、热力学及材料学的基本规律基础之上的。在一般情况下,固体磨损规律应考虑到接触处所发生的物理、化学、机械效应以及接触情况的变化(接触处的几何性质、运动动力学、结构、材料表层和接近表层的组成、固体表面的化合物及润滑膜状态等)。在拟订磨损计算方法时,必须考虑摩擦副最本质的特性:磨损过程的强度取决于周围介     

带式啮合介质齿轮传动接触强度研究

基于Merritt理论,建立了带式啮合介质齿轮传动的简化接触模型,为这种传动金属轮齿与非金属带构成的摩擦副之间的摩擦特性与润滑机理研究奠定了基础。运用接触有限元法,与同参数同工况的普通渐开线齿轮的最大接触应力进行对比,结果表明：由于柔性介质带的存在,带式啮合介质齿轮的接触应力降低。利用有限元方法分析介质带性能参数对齿轮传动性能的影响,结果表明：介质带材料的弹性模量是影响该传动接触强度的主要因素。     

大型推力轴承PTFE-金属复合瓦热弹流润滑设计

针对水力发电机组用大型扇形PTFE-金属复合瓦推力轴承摩擦学设计问题,建立复合轴瓦三维热流固耦合的弹流润滑模型,分析轴瓦结构尺寸对轴承性能参数的影响规律。结果表明,PTFE层厚度对轴承性能有非常重大的影响,过厚的PTFE材料对轴承的散热、弹流润滑状态、瓦面接触强度等都会造成不利影响,尤其是会造成轴承接触温度随PTFE厚度增加而迅速升高;钢基体厚度增加够一定程度上增加最小油膜厚度,但对瓦面接触强度和最大接触温度的影响不大。     

圆柱正弦活齿传动接触强度的模糊可靠性研究

基于模糊数学方法和可靠性设计理论,将应力和强度分别视为随机变量和模糊变量,建立了零件接触强度的模糊可靠性数学模型和计算公式,并对圆柱正弦活齿传动进行了接触强度的模糊可靠性分析和实例计算。     

大型推力轴承塑料-金属瓦热弹流润滑设计

针对水力发电机组用大型扇形PTFE-金属复合瓦推力轴承摩擦学设计问题,建立复合轴瓦三维热流固耦合的弹流润滑模型,分析轴瓦结构尺寸对轴承性能参数的影响规律。结果表明,PTFE层厚度对轴承性能有非常重大的影响,过厚的PTFE材料对轴承的散热、弹流润滑状态、瓦面接触强度等都会造成不利影响,尤其是会造成轴承接触温度随PTFE厚度增加而迅速升高;钢基体厚度增加够一定程度上增加最小油膜厚度,但对瓦面接触强度和最大接触温度的影响不大。     

基于摩擦学的齿轮优化设计

以斜齿圆柱齿轮为例，对齿轮的体积，齿面磨损量及齿轮润滑的弹流油膜厚度的最小化建立了多目标函数，并以齿轮的齿面接触强度和齿根弯曲强度及其他条件作为约束函数，并用惩罚函数法得出设计结果。     

渐开线直齿圆柱齿轮接触强度和油膜厚度计算

根据流体动力润滑原理，推导出了渐开线直齿圆柱齿轮接触强度及油膜厚度的计算公式，通过实验验证，说明它们可以完全分别代替现有的赫芝公式及通森公式。     

冷却塔风机齿轮失效的弹性流体润滑分析

针对大型冷却塔风机的减速器齿轮失效情况,在校核了圆柱和圆锥齿轮的设计强度的基础上,应用弹性流体润滑的理论,根据可压缩流Reynolds方程所建立的膜厚公式,计算出齿面润滑油膜厚度,并据此研究了工作中的齿轮润滑状况和齿面损伤机理,确定齿轮过早失效的主要原因不是由于齿轮的设计强度不足,而主要是无法在齿面间形成有效油膜,齿轮工作中两齿面有直接接触现象造成,分析出失效的原因是齿轮的润滑不良。并提出相应的解决办法和改进建议,可作为齿轮传动设计和故障分析的参考依据。     

ZLY系列标准减速器齿轮强度差分析

减速器各对齿轮的强度差对减速器的承载能力和使用寿命影响都很大,作者通过计算出ZLY系列减速器的轮齿接触强度和弯曲强度的计算安全系数,建立了强度差模型,用多元回归方法进行数据分析,研究分析减速器的各级齿轮参数对减速器总体强度差的影响程度,这对减速器的等强度设计有一定的参考价值。     

高副传动摩擦学设计的探讨

综合介绍了弹流润滑理论的发展现状，论述了弹流理论发展的启示，分析了高副接触摩擦学设计的有关内容，提出了将传统的强度设计与摩擦学设计相结合以改善润滑状态，提高机械寿命的设想。     

直齿圆柱齿轮传动摩擦学设计的研究

传统的强度设计方法没有考虑润滑状态，而润滑设计又不能兼顾强度要求，本文以强度设计与润滑设计为基础，建立了直齿圆柱齿轮的摩擦学设计模型，并且对各种工作状态下的结果进行分析，得出较理想的结论。为机械设计提供了一种新的设计方法，对提高机械零件的寿命具有重要意义。     

压力载荷对颗粒润滑界面动力学特性的影响

本文利用离散单元法建立了颗粒流润滑的数值分析模型,研究了压力载荷对颗粒流润滑的宏观流动、配位数和力链演变以及接触承载等动力学特性的影响规律。研究结果表明,颗粒润滑介质的平均速度沿间隙y向自下而上逐渐减小,而颗粒润滑介质的波动速度沿间隙y向的变化趋势则与此相反;颗粒介质间的微观接触结构和动力学特性具有瞬态性和易变性,且颗粒介质间的接触紧密程度和接触强度会随着压力载荷P的增大而变强;颗粒润滑系统的承载能力与系统内部的力链变化息息相关,且颗粒润滑系统的承载能力随着压力载荷P的增大而变强。     

蜗形凸轮分度机构接触线载荷分布研究

利用切片法,推导出蜗形凸轮机构接触线轴线方向上的载荷分布公式,为按强度设计及润滑分析等提供理论基础     

直齿圆柱齿轮传动摩擦学设计模型的构建

齿轮传动是最重要的机械传动形式之一。传统的齿轮传动强度设汁方法没有考虑润滑要求,而润滑设计又不能兼顾强度需要。以赫兹理论和弹流润滑理论为基础,建立了直齿圆柱齿轮传动的摩擦学设计模型,基于此模型对齿轮传动进行设计,对提高其使用寿命具有重要意义。     

装载机铲斗强度分析方法研究

传统铲斗强度分析方法仅仅通过有限元法选取铲斗极限工况进行强度计算,其计算结果明显偏大,设计偏于保守,不利于实现铲斗的轻量化设计.针对以上缺陷,借助离散元素法,建立基于物性参数的碎石和铲斗的仿真接触模型,通过动力学仿真定义铲斗运动特性,获取铲斗在散体力作用下所受动载荷,结合有限元方法对其进行强度计算,并通过应力测试试验验证了该理论方法的可靠性,同时与传统的强度计算结果进行对比.对比结果表明,采用离散元-有限元耦合分析铲斗强度更贴近于实际情况,为铲斗和其它工作装置的设计和优化提供新的参考.     

一种简易的齿轮强度设计方法

齿轮强度设计非常繁琐,介绍一种用接触强度(HertzStress),弯曲强度(BendingStress)和抗胶合强度(Scuffing)构成的齿轮综合评价系统设计曲线(HBS曲线)来进行齿轮强度设计的简易计算方法,这种方法可以满足齿轮强度设计的一般要求。     

双粗糙面滑动过程摩擦因数的变化分析

采用W-M函数建立具有分形特征的三维双粗糙面接触模型,考虑了接触界面间的黏着效应,在滑动速度、法向载荷及界面剪切强度等参数变化下,运用有限元方法探讨了粗糙体在滑动过程中摩擦因数的变化情况。结果显示,滑动速度、法向载荷及界面剪切强度等参数对摩擦因数的变化有一定的影响,边界润滑工况下平均摩擦因数为0.28,无润滑工况下平均摩擦因数为0.713,最大界面剪切强度时的平均摩擦因数为0.73;随着界面剪切强度的减小、法向载荷的增大、滑动速度的增加,滑动摩擦因数有所减小。与相关文献结论或实验结果进行比较,证明了上述结果的正确性。分析结果可为摩擦学设计和摩擦材料的制备提供理论参考。     

离心力作用下电机转子强度接触有限元分析

永磁同步电机高转速运行时,在离心力作用下,转子与内嵌磁钢呈现非线性接触状态。介绍了此类非线性接触问题的有限元求解方法。以某分数槽集中绕组永磁同步电机转子与磁钢的接触分析为例,应用Ansys软件建立了三维有限元模型,对高速旋转工况下转子与磁钢的接触情况进行三维有限元分析,得出了应力和变形结果。结果表明该转子结构可满足电机设计转速时的机械强度要求。