自旋条件下角接触球轴承的弹流润滑分析

为研究自旋状态下角接触球轴承参数对弹流润滑性能的影响,建立角接触球轴承中考虑自旋运动的弹流润滑模型,分析角接触球轴承的内沟槽曲率半径系数、内圈接触角、外圈接触角、滚动体数目及转速等参数对弹流润滑性能的影响,并分析固定参数下影响自旋速度和旋滚比的主要因素。研究结果表明:随着内沟槽曲率半径系数的增加,接触半径逐渐减小,油膜厚度略微减小,而油膜压力明显增加;随着内圈接触角的增加,油膜的不对称性明显增强,而随着外圈接触角的增加,自旋速度在0°~70°之间逐渐减小,在70°~90°之间逐渐增大;轴承滚动体的数目越多,单个滚动体所受的载荷越小,油膜厚度越大,中心油膜压力越小;角接触球轴承中,影响自旋速度的主要因素为轴承内圈速度及内、外圈接触角的大小,影响旋滚比的主要因素为内、外圈接触角的大小。     

含丁辛基二硫代磷酸锌润滑油在磁场中的摩擦学性能

为研究磁场对含丁辛基二硫代磷酸锌(T202)润滑油摩擦学性能的影响,用改进后的四球摩擦磨损试验机考察有无磁场条件下T202在150SN基础油中的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对比分析试件磨斑表面形貌及其典型元素的化学状态,并初步探讨摩擦机制。摩擦学性能测试结果表明,磁场条件下测得的摩擦因数和磨斑直径均比无磁场时小;XPS分析表明,含T202润滑油润滑时磨痕表面发生了复杂的摩擦化学反应,磁场有利于T202中S、O、P、Zn元素与金属表面的结合,促进了金属表面化学反应膜的生成和对金属表面的改性而起到润滑增效的作用。     

制动力对制动尖叫噪声及磨损特性的影响

在自行研制的新型摩擦制动噪声试验台上,采用锻钢制动盘和铜基粉末冶金制动片作为摩擦副,研究制动力对制动尖叫噪声特性和界面磨损特征的影响。结果表明:随着制动力的增大,摩擦系统不稳定振动加强,系统产生高强度制动尖叫噪声的倾向增强;制动力的增大导致摩擦界面磨损更加严重,黏着撕裂和剥落、犁削、磨屑堆积等"不平顺"因素对接触界面产生连续激励并加剧系统的不稳定振动,进一步诱导高强度制动尖叫噪声的产生。     

模拟海洋环境下新型水润滑尾轴承材料摩擦性能研究

利用高密度聚乙烯与不同浓度愈创树脂混合制备系列新型水润滑尾轴承材料,在CBZ 1摩擦磨损试验机上考察其在模拟海洋环境下的摩擦性能,对比分析不同配比材料摩擦因数和磨损量以及磨损表面形貌的变化情况。结果表明,在高密度聚乙烯中加入适量的愈创树脂可很好地改善材料的自润滑性能,且随着愈创树脂含量的增加,材料的摩擦因数和磨损率先减小后增加,这是因为愈创树脂在摩擦过程中会因受热软化分泌出一定量的油脂,有助于摩擦副表面水膜的形成,从而提高材料的摩擦磨损性能;适量愈创树脂的加入可以有效降低材料的表面粗糙度,改善摩擦副的表面性能,从而提高材料的工作稳定性。     

BP神经网络与遗传算法结合下的温挤压模具优化设计

以汽车转向螺杆类杯-杆件的温挤压凹模为例进行模具磨损分析及其寿命预测。以影响温挤压凹模磨损的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子作为工艺参数,并分别选取4个不同水平值,确定四因素四水平的32组温挤压凹模磨损试验方案,通过Deform 3D有限元数值模拟软件进行成形过程的数值模拟。以不同影响因素和对应模具的磨损量为样本训练BP神经网络,建立4个主要因素与凹模磨损量之间的映射关系,以温挤压凹模磨损量为目标函数,通过遗传算法对4个影响因素进行组合优化,使凹模磨损量最小、寿命最长。     

一种精密气悬浮主轴的结构设计及其特性研究

为改善加工零件表面质量,针对精密车削加工的要求,结合静压气体轴承,设计一种新型气悬浮主轴。建立该系统结构的设计模型,整体系统布局采用圆柱径向和平面止推气体轴承相结合的支撑结构。通过表压比法确定了该结构的偏心率值,利用FLUENT软件验证该值的合理性;在ANSYS Workbench中建立主轴转子的有限元模型,对设计转速进行模态分析和验证。结果表明:设计的主轴转速能够有效避开共振区,保证主轴运转稳定,减小加工误差。     

滑动摩擦过程中摩擦热分配的实验及有限元仿真研究

摩擦热导致的温升对摩擦副的稳定性有重要影响,而以往对摩擦热及其在界面的分配有广泛的理论研究,但多乏实验测试的验证。实际摩擦过程中由于界面变化的复杂性,摩擦热的分配情况可能与理论预测不同。使用动态热电偶和红外测温的方法对摩擦表面温升进行测量,并使用有限元方法对摩擦界面温度分配进行分析。有限元计算结果表明,固定摩擦副的导热系数高于运动摩擦副时,摩擦热分配呈现明显的时变特征。实验测量与有限元分析的对比表明,材料导热系数会影响磨损界面层对摩擦热的分配;当固定摩擦副的导热系数高于运动摩擦副时,输入固定摩擦副的热量的比例会降低,反之则会升高。     

超长直列汽缸套接缝处冲击磨损试验装置及其试验研究

针对超长直列汽缸接缝处与活塞环之间的高速冲击特点,设计高差速旋转"面-面"接触磨损试验装置。通过模拟活塞环与超长直列汽缸接缝处的接触状态、滑动速度所受蒸汽压力,测量活塞环、汽缸套不同位置的磨损量,观察活塞环、汽缸套磨损前后的形貌变化,探索在高速冲击下活塞环与超长直列汽缸套接缝处的磨损规律。结果表明:设计的高差速旋转"面-面"接触磨损试验装置,可以模拟超长直列汽缸与活塞环之间的高速冲击磨损行为;汽缸套接缝处存在倒角将增加该摩擦副磨损,尤其将大幅增加对摩活塞环的磨损;倒角汽缸套的"迎环面"磨损严重,行程中段及"背环面"磨损轻微。     

油气润滑系统水平管路中环状流油膜扰动波特性

定义油气润滑系统水平管环状流的气液折算速度,通过仿真提取油气润滑系统水平管中不同气液折算速度下不同位置瞬态油膜厚度随时间的变化值,运用时频分析方法研究环状流油膜扰动波信号的自相关函数、互相关函数以及功率谱密度函数,分析油气润滑系统中气液环状流油膜扰动波特性。结果表明,不同气液折算速度下油气润滑系统环状流油膜扰动波信号的自相关、互相关函数与功率谱密度函数具有不同的特征;液相折算速度不变时,随着气相速度增大,扰动波的平均波速和波长增大,平均频率减小,低频区环状流液膜扰动波携带的能量减少;气相折算速度不变时,随着液相速度增大,扰动波的平均波速和波长及平均频率均减小,扰动波携带的能量主要集中在低频区,且在低频区能量波动显著。     

二丁基二硫代氨基甲酸铋的抗氧协同性能

为研究有机铋添加剂的抗氧化性能及与传统抗氧剂复配后的抗氧协同作用,采用薄层油膜微氧化实验考察二丁基二硫代氨基甲酸铋(Bi DDC)与p,p-二异辛基二苯胺(DODPA)在聚-α-烯烃(PAO)合成基础油和150SN矿物基础油中的抗氧协同作用,借助红外光谱定量分析基础油在不同氧化时间下的氧化程度,探讨Bi DDC与DODPA的抗氧协同机制。结果表明:Bi DDC自身具有一定的抗氧化性能,与DODPA复配后,Bi DDC可以起到消除自由基和分解氢过氧化物的作用,可使润滑油中的氢过氧化物分解,而芳胺抗氧剂能够捕捉自由基,控制氧化链的生长;Bi DDC和DODPA复配后,能够降低添加剂的用量,提升润滑油的抗氧化能力,表现出了良好的抗氧协同性能。