空调滑片式压缩机用圆柱滚子轴承摩擦功耗特性分析

为了降低空调滑片式压缩机的摩擦功耗,对其所用圆柱滚子轴承的摩擦功耗特性进行了研究。基于滚动轴承动力学理论,考虑周期性载荷因素,建立了压缩机用圆柱滚子摩擦功耗数学模型,在此基础上分析了轴承工况参数和结构参数对圆柱滚子轴承摩擦功耗特性的影响规律。研究结果表明：在满足轴承使用要求前提下,选取较大的径向游隙有利于降低轴承的摩擦功耗;圆柱滚子轴承存在合理的保持架引导间隙和保持架兜孔间隙,使得轴承摩擦功耗最小;随着滚子个数增加,轴承摩擦功耗增加,在保证轴承承载能力前提下,可以适量减少滚子数量,以降低轴承摩擦功耗;新型滑片式压缩机摩擦功耗比传统型降低了39%.     

防腐剂和抗磨剂对航空润滑油防腐性能影响机理

配制含有不同质量分数抗磨剂和防腐剂的一系列航空润滑油，利用轴承腐蚀模拟评定装置对润滑油试样进行轴承腐蚀模拟实验，并按照腐蚀等级评价标准对实验结果进行量化处理。通过对实验数据的分析，发现抗磨剂和防腐剂均能够对航空润滑油的防腐性能产生影响。对抗磨剂添加前后润滑油的紫外吸光度进行测量，计算出了抗磨剂添加前后航空润滑油界面膜中防腐剂吸附量的变化。将计算结果与抗磨剂添加前后航空润滑油防腐性能的差异进行对比发现，界面膜中防腐剂吸附量的变化量与航空润滑油防腐蚀效果的变化一致，表明抗磨剂与防腐剂在摩擦副表面存在竞争吸附的关系，并且防腐剂在轴承表面的吸附量决定了航空润滑油的腐蚀效果。     

水润滑轴承推力瓦块材料摩擦磨损试验研究

船用推力轴承用水润滑代替油润滑具有节能、环保等优点,其应用前景广阔.选择了飞龙、ACM,SF-1三种材料,开展摩擦磨损试验研究,探讨在不同工况下,不同聚合物材料的摩擦学性能,以筛选水润滑轴承推力瓦块材料.试验结果表明:干摩擦时,载荷与转速对材料的摩擦因数具有明显的影响;在一定转速下,3种材料的磨损量均随着载荷的增加而增...     

推力球轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力球轴承动力学分析模型以及摩擦力矩数学模型,仿真分析了不同结构参数、工况参数对摩擦力矩特性的影响规律,并进行了对比验证。研究结果表明：自旋滑动产生的摩擦力矩约为推力球轴承总摩擦力矩的70%;从推力球轴承的设计角度,在保证保持架稳定性的前提下,可以适当增加钢球数和增大保持架兜孔间隙来减小轴承摩擦力矩,但钢球数对摩擦力矩的影响更为明显,且对轴承结构影响最小,应优先考虑;随着轴(座)圈沟曲率半径系数的增大,轴承摩擦力矩呈现指数形式减小,当轴(座)圈沟曲率半径系数达到0.56以后,轴(座)圈沟曲率半径系数的增大对轴承摩擦力矩影响很小,但考虑到推力球轴承的承载能力,轴(座)圈沟曲率半径系数应在0.56~0.58之间选取较为合适;从推力球轴承的使用角度,倾覆力矩、外载荷冲击量和轴承转速会对轴承的摩擦力矩产生显著影响,且外载荷冲击量的影响程度最大。     

推力滚针轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力滚针轴承动力学微分方程,采用精细积分法和预估-校正Adams-Bashforth-Moulton多步法相结合的算法求解其动力学微分方程,在此基础上建立了推力滚针轴承摩擦力矩数学模型。研究了工况参数和结构参数对推力滚针轴承摩擦力矩特性的影响,结果表明：推力滚针轴承摩擦力矩主要分量为滚针-滚道间滑动摩擦,在高速时,保持架-滚针间摩擦也成为主要分量,且较小的兜孔间隙有利于降低轴承摩擦力矩;推力滚针轴承存在一个最佳转速使用范围,使轴承摩擦力矩最小;轴承摩擦力矩与轴向载荷呈正比,且比例系数随着转速的增大而减小;滚针修缘可明显降低轴承摩擦力矩,比较其修缘类型,全凸圆弧修缘滚针更有利于降低轴承摩擦力矩;随着滚针个数和有效长度的增大,轴承摩擦力矩随之增大;随着滚针直径的增大,轴承摩擦力矩减小;应合理优化这些参数,以降低轴承摩擦力矩。     

由填充玻璃纤维的聚四氟乙烯保持架润滑的滚珠轴承在冷氢气中冷却的条件

本试验研究用来确定内径为40毫米的滚珠轴承在60°R(33°K)氢气中运转的冷却条件。润滑使用的填充玻璃纤维的聚四氟乙烯重量15％保持架材料。轴承以20000、30000和35000转/分的速度运转,推力负荷为200、300和400磅(890、1335和1780牛顿)。测量出通过轴承之氢气冷却剂的质量流量范围为0.008～0.045磅/秒(0.0036～0.0204公斤/秒)。在所研究的工作范围内,按轴承处于热稳定运转的条件,推导出轴承需要的冷却剂气体最小流量的经验公式。用这种保持架材料计算得出的最小冷却流量,与以前用填充30％(重量)青铜粉的聚四氟乙烯保持架材料得出的最小冷却流量很相似。轴承运转后的检查表明,保持架的磨损率很小;在九个试验过的轴承中, 除一个外,其它的平均磨损率沿保持架引导面每滑动百万英尺(0.3×10~6米)的重量损失大约是0.03％。剩下的这个轴承在两个滚珠兜孔上磨损得很历害,而保持架的磨损率为每滑动百万英尺(0.3×10~6米)大约磨损0.3％。运转了七个小时以上的大多数轴承,有些内圈滚珠轨道的磨损是明显的。     

用于低温流体的轴承和密封

火箭发动机涡轮泵内的轴承和密封,直接在低温推进剂中工作。因为普通的油和润滑剂,在这种深冷温度下要变成玻璃状的固体,所以需要特殊的设计和专门的润滑技术。轴承的负荷支承面可用薄的传递膜润滑。润滑剂由轴承保持架提供。这种保持架通常是用具有自润滑性的泰氟隆混合物制造的。对于低温流体中的端面密封,材料的相容性和磨损是重要因素。通常用石墨做密封静环。由于液氟是一种强氧化剂,石墨在液氟中运转时会产生强列反应。在允许漏泄时将密封设计成工作面分离,摩擦面的磨损可减到最小值。     

石墨烯基材料对含能材料性能影响的研究进展

从石墨烯基材料的制备出发,系统综述了其对含能材料的热分解性能、燃烧性能、力学性能和安全性能的影响、以及掺杂石墨烯用于爆炸物检测方面的研究。石墨烯基材料在促进单质含能组分热分解和提升复合含能材料应用性能等方面表现出了较好的应用前景。对石墨烯基材料在含能材料领域中的发展方向和趋势进行了梳理,指出以下几点是今后研究的重点方向:石墨烯及其衍生物负载纳米级金属催化剂的制备及结合方式的探究;在功能化或氧化石墨烯表面接枝含能官能团,制备含能纳米石墨烯基材料;石墨烯基材料提升含能材料性能的作用机理研究。     

滚/滑接触下一种航天润滑油4129摩擦特性及黏温特性研究

在自行研制的模拟航天轴承的摩擦力试验机上,对4129航天润滑油进行了摩擦特性分析。对该润滑油在实际高低温工况下的黏度进行了测量。分析了温度、滚动速度和滑动速度与该油摩擦系数的关系,建立了该航天润滑油的黏温模型、摩擦系数计算模型。研究结果表明：当温度小于0 ℃时,4129航天润滑油黏度随温度的变化非常大;温度大于30 ℃时,其黏度随温度的变化较小。当滑动速度小于0.3 m/s时,该油摩擦系数随滑动速度近似线性增加;当滑动速度大于0.3 m/s时, 摩擦系数随着滑动速度的增加呈非线性增加;当滑动速度大于1 m/s之后,摩擦系数随滑动速度增加基本保持不变。摩擦系数随油温的增加而减小。当滚动速度从1 m/s增加到3 m/s时,油的摩擦系数迅速下降,随着滚动速度继续增加,摩擦系数下降缓慢直到达到最小值,然后基本保持不变。     

自润滑杆端关节轴承的摩擦性能研究

利用自制高频重载杆端关节轴承摩擦磨损试验机,研究了不同摆动频率下,尼龙、 PTFE、青铜、铜基粉末冶金4 种衬垫材料杆端关节轴承摩擦系数、线磨损量和摩擦温度的变化规律;借助扫描电子显微镜(SEM)对比分析了4 种杆端关节轴承衬垫材料的磨损表面。试验结果表明:PTFE 衬垫轴承的摩擦学性能最优,其次是尼龙衬垫轴承,并且其热传导性和热稳定性较好,铜基粉末冶金衬垫轴承的摩擦学性能最差;在3. 0 Hz 和16 MPa 条件下,尼龙衬垫轴承为轻微磨损, PTFE 衬垫轴承为轻微剥落磨损,青铜衬垫轴承为严重的磨粒磨损和疲劳磨损,铜基粉末冶金衬垫轴承为粘着磨损。     

石墨烯增强钛基复合材料的摩擦学性能研究

采用球磨法将不同含量的石墨烯与纯钛粉末混合,通过放电等离子烧结工艺在1 200℃制备石墨烯/Ti基复合材料。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪研究复合粉末混合前后的形貌和物相结构;用显微硬度计、摩擦磨损试验机以及三维白光轮廓仪等分析复合材料的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:干法球磨和放电等离子制备的复合材料组织致密,石墨烯均匀分布在钛基体中,提高基体材料的显微硬度和耐磨性;当石墨烯的质量分数为0.8%时,复合材料硬度值增加到350.3HV,相对纯钛基体提高14.7%;当石墨烯的质量分数为0.6%时,复合材料的磨损体积降低到3.3×107μm3,相对纯钛基体降低19.5%;加入石墨烯对复合材料的摩擦因数影响不明显,摩擦因数为0.474～0.488。     

带铅和铅合金镀层保持架的内径40毫米滚珠轴承在液氢中以120万DN值运转的特性

本文研究了在不同金属基体材料上镀上铅和铅合金的镀层,供在液氢中运转的高速滚珠轴承保持架使用。内径为40毫米的轴承在30000转/分、推力负荷为1780牛顿(400磅)的条件下进行了试验。通过轴承的液氢流量大约为0.0076米~3/分(2加仑/分)。用离子镀把铅、铅锑合金和铅铟合金的镀层镀到金属基体材料上。还采用了电镀的铅锡铜合金镀层。四种金属基体材料用的是铝青铜合金、硬铝青铜合金、铅青铜合金以及AISI(美国钢铁学会)的440C不锈钢。有五套轴承超过了运转10小时的指标。其中有四套轴承是采用铅锡铜合金电镀的保持架。采用50微米(0.002英寸)厚的镀层运转时间达到了22.5小时。试验了七套用离子镀把纯铅镀层镀到保持架上的轴承,镀层的厚度从10.2到40.6微米(0.0004到0.0016英寸)。这七套轴承只有一套镀层厚度为36微米(0.0014英寸)的轴承超过了10小时的运转时间。在铅中添加1％和3％的锑可改善镀层的耐磨性,即使是3％的合金对轴承外环也要磨蚀。     

石墨烯对Ag/AgCl电极水下电场探测性能的影响研究

利用石墨烯制备新型Ag/AgCl电极,开展其电化学性能及探测性能研究。通过对表面结构表征、电极极差、幅频响应、自噪声、极化曲线、吸水量和扫描振动电极等进行测试,分析石墨烯的加入及其含量对Ag/AgCl电极探测性能的影响规律。研究发现：相对于Ag/AgCl电极,石墨烯-Ag/AgCl电极极差稳定时间短、极差小、电化学性能好,适用于快速部署测量;石墨烯含量不同,对于改变Ag/AgCl电极与溶液界面接触性质有不同的作用机制：石墨烯含量为1%时主要表现在提高电极的孔隙率、增大比表面积;石墨烯含量为3%时主要表现在改善电极表面均匀性、加速溶液介质渗透。不同的作用机制是导致不同石墨烯含量Ag/AgCl电极电化学性能差异的主要原因。     

柴油机活塞环油膜厚度的计算研究

通过计算的方法研究了发动机中重要的摩擦副之一的缸套与活塞环间的油膜厚度及润滑油流量特性;开发了考虑表面形貌影响的平均雷诺方程编制的油膜厚度与润滑油流量的计算程序(考虑了油的粘温效应,粘压效应和挤压效应,缸套的弹性变形等因素).以150HB发动机为研究对象,分析了接触表面形貌、曲轴转速、气体爆发压力及活塞环形状对活塞环油膜厚度的影响.     

添加纳米Fe3O4的聚α-烯烃合成油基磁性液体抗磨性能研究

采用化学共沉法制备Fe304纳米磁性微粒,以油酸为表面活性剂修饰纳米Fe304,用超声波将其充分分散于配伍的聚α一烯烃合成油中,制备出纳米颗粒在润滑油中能保持长期分散稳定的磁性液体。在4球摩擦试验机上评价含不同质量分数纳米Fe304的磁性液体抗磨性能。在改进的环块摩擦试验机上评价不同外加磁感应强度下磁性液体的抗磨性能。结果表明,磁性液体比其载液聚α一烯烃合成油的抗磨性能明显提高,外加磁场也使磁性液体抗磨性能明显提高。     

压裂泵滑履磨损影响因素分析及参数优化

针对压裂泵动力端零件滑履磨损失效问题,以滑履材料为研究对象,研究其磨损规律。以滑履材料高力铜和导轨材料渗碳钢为摩擦副,基于压裂泵不同实际工况,架构摩擦磨损试验机试验平台,开展滑履摩擦磨损试验,溯源载荷、往复频率和温度参数对摩擦因数与磨损量的影响;构建润滑油温升模型,计算分析间隙、流量对润滑冷却的影响程度及其参数优化与仿真分析。结果表明:不同条件映射不同摩擦因数和磨损量,相比于载荷和频率的作用,温度对摩擦因数和磨损量的影响更大;当润滑冷却参数滑履与导板间隙取0.3～0.5 mm、润滑油供油流量为2.2 L/min时最优。     

高速角接触球轴承保持架柔体动力学分析

在角接触球轴承动力学分析基础上,结合轴承保持架的柔体性,采用修正的Craig-Bampton子结构模态综合法建立高速角接触球轴承保持架柔体动力学方程.利用ADAMS系统开发了角接触球轴承刚柔多体动力学分析程序,对高速角接触球轴承保持架动态性能进行了分析;并采用Gupta的角接触球轴承动力学分析结果加以验证.分析结果表明...     

石墨烯涂层对电磁轨道炮滑动电接触性能的影响

石墨烯具有优良的力学、电学、热学性能,对提高电磁轨道炮滑动电接触性能具有较大的应用潜力。通过理论分析和仿真研究,对石墨烯涂层应用在枢轨界面进行了分析;通过设计对比试验,在相同的条件下,对普通U形电枢和石墨烯涂层U形电枢进行了发射试验。结果表明:石墨烯涂层有利于改善枢轨界面间的电接触状态,具有良好的通流能力;石墨烯涂层对提高电枢速度、减少界面间热量的产生表现出了积极的作用,且具有抗电弧烧蚀和润滑的作用。该研究结果为改进电磁轨道炮滑动电接触特性提供了参考和指导。     

基于双轴承嵌套结构的弹载半捷联平台优化设计

在保证平台转动惯量和质量偏心不变的情况下,为进一步减小平台摆动角速率以提高解算精度,提出一种可减小轴承摩擦力矩的双轴承嵌套结构。该结构通过内外轴承嵌套实现对弹体滚转角速率的二次隔离,结合半捷联平台工作原理以及SKF轴承摩擦力矩算法,得到双轴承嵌套结构和单轴承结构的摩擦力矩理论数据,对比发现双轴承嵌套结构产生的摩擦力矩为单轴承产生摩擦力矩的35.7%. 为了对理论分析验证,进行了地面半物理仿真试验。结果表明,基于双轴承嵌套结构半捷联平台的摆动角速率和滚转角误差均减小为基于单轴承结构连接平台的50%,说明双轴承嵌套结构更有利于实现高精度解算。     

碳纳米材料对含能材料降感研究进展

为了充分利用碳纳米材料的性能优势,本文总结了碳纳米材料对含能材料降感的研究进展。分析了典型碳纳米材料,如石墨、碳纳米管、石墨烯及其衍生物和富勒烯及其衍生物对降低含能材料撞击感度、冲击波感度和摩擦感度的作用,并探讨了不同碳纳米材料的降感机制。最后对碳纳米材料在该领域的发展前景进行了展望,认为优化碳纳米材料与含能材料的复合材料制备工艺、深入理解碳纳米材料性质并进行功能化修饰、调控碳纳米材料与含能材料的界面相互作用以及进一步探究碳纳米材料的降感机制将是今后研究的重点工作。