抗泡剂对工业齿轮油性能的影响
润滑油在工业齿轮箱运行过程中,受到搅拌、震荡等作用,体系中会混入空气,两相介质在界面张力的作用下形成泡沫[1]。此外,润滑油中的表面活性剂富集于气泡表面,分子间的电荷效应、空间位阻效应以及自身的马格朗尼效应[2]会增加润滑油的稳泡倾向。在机械设备运行过程中,泡沫的出现会破坏齿轮表面油膜的完整性,使得润滑方式从混合润滑向边界润滑靠近,从而导致齿轮表面磨损、疲劳、点蚀、烧结等问题[3~4];泡沫的长期存在还会加速油品老化,严重影响油品的使用寿命。在有循环系统的齿轮箱中,通过试车阶段对液压设备排气,调整回油管路位置、控制油温变化、校准液面高度等物理手段可避免工业齿轮油泡沫的产生[5~6]。然而,由于实际工况的复杂多变,物理手段难以稳定、高效地解决泡沫问题,工业上常使用抗泡剂提高油品的泡沫性能,以减少泡沫的...
基于混合润滑的深海溢流阀动特性研究
电液比例溢流阀是深海远程控制和高精度控制的关键元件之一,笔者对其在深海下润滑方式、控制特点以及动态特性的进行了研究。基于混合润滑和粘性阻尼模型,针对深海极端工况特点,采用经典控制理论对深海溢流阀进行了建模和仿真,并在拟深海极端环境的高压模拟舱对其进行了试验研究。仿真计算和试验结果表明水深环境外部压力的增大引起工作介质的粘度增加,导致溢流阀在大深度深海时动态特性变坏,从而得出了低粘度工作介质和低液压阻尼是深海液压控制系统性能设计中需考虑的重要因素之一。
无机类富勒烯二硫化钼的减摩抗磨特性
以仲钼酸铵和醋酸为前驱物制得了三氧化钼纳米粉,将其与硫粉混合在氢气氛下通过还原硫化反应合成了无机类富勒烯二硫化钼,其粒径分布为30-200nm,形貌为类球形。用MMU-10G屏显式材料端面高温摩擦磨损实验机测定了无机类富勒烯二硫化钼在混合润滑状态下的摩擦磨损性能,实验表明：无机类富勒烯二硫化钼能够明显改善基础油的减摩抗磨性能,复合油润滑时的最小摩擦因数为0.0127;无机类富勒烯二硫化钼能够显著提高润滑油的成膜和承载能力。润滑机制是无机类富勒烯二硫化钼纳米颗粒的化学惰性和将滑动摩擦变为滚动摩擦。
基于混合润滑模型的往复密封动特性研究
为研究往复运动密封性能,采用MatLab数值方法建立一种混合润滑模型,该模型包含弹性力学、流体力学和接触力学分析。基于混合润滑模型,研究粗糙度和往复速度对动态往复密封摩擦力、泄漏量和油膜厚度等密封性能的影响规律,揭示液压往复密封机制。结果表明往复运动密封圈处于混合润滑状态,接触区不仅有流体压力,还包含粗糙度接触压力;存在临界粗糙度σc和临界速度u c,当粗糙度σ<σc时,随粗糙度的增大内行程的泄漏表现为越来越小的内泄漏,当σ≥σc时,随粗糙度的增大内行程的泄漏表现为越来越大的外泄漏;当速度u
飞机起落架减震支柱用T形密封圈性能分析
起落架减震支柱是飞机的重要部件,其密封失效会导致飞机强烈的颠簸跳动,进而影响任务的执行和飞行安全。选取某型飞机起落架减震支柱用T形密封圈,通过ABAQUS有限元软件对T形圈进行仿真,获得不同工况下T形圈的应力应变云图,分析T形圈静态接触压力随工作压力和摩擦因数的变化规律;建立往复密封T形圈的混合润滑模型,以摩擦力和泄漏量作为评价指标,获得往复运动速度对T形圈密封性能的影响。结果表明:工作压力每增加5 MPa,最大von Mises应力增加1.2倍左右,上部支撑环与T形圈右侧的接触区域为易发生失效部位;最大应变量受摩擦因数影响较小,主要出现在下部支撑环与T形圈接触的圆角位置;随着缓冲支柱运动速度的提高,净泄漏量增加,摩擦力减小。
混合润滑状态下旋转唇形密封的失效机制模型
为探究旋转唇形密封的失效机制,综合考虑流体、微凸体、弹性变形和温度对旋转唇形密封的影响,构建旋转唇形密封多场耦合模型,并基于多场耦合模型与关键点更新策略提出混合润滑状态下旋转唇形密封的磨损退化模型仿真方法。通过设计故障模拟试验,将试验结果与仿真结果进行对比,验证了仿真方法的有效性。结果表明:唇形密封件在初期磨损速率较大,之后趋于平缓;唇尖处接触压力最大,磨损速率最大。
接触式机械密封稳态摩擦特性研究
接触式机械密封在运转中主要处于混合润滑状态,其端面间隙与表面粗糙度处于同一数量级。为探究混合润滑状态下接触式机械密封的摩擦磨损特性,分析端面温度和摩擦扭矩等性能参数受工况参数的影响规律,结合平均雷诺方程以及ZMC接触模型,求解混合润滑端面间的接触特性,建立混合润滑磨损模型,研究接触式机械密封在润滑条件下,摩擦特性参数随操作参数的变化规律,开展了相应的试验研究,并对理论分析结果进行验证。研究结果表明:随介质压力增加,微凸体接触力占比增加,通过改变端面间接触状态来改变摩擦状态;随转速增加,端面间接触状态不变,但转速加大了端面间磨损距离与温度,进而导致磨损加剧;在压力影响试验中,密封环温度和密封腔温度随压力变化成正比,且每次压力变化都使得密封环温度产生阶跃变化。所得结论对机械密封因过热和磨损导...
油润滑直齿轮的齿面磨损
高速重载齿轮常常工作在混合润滑状态,为了准确预测齿面的磨损程度,提出一种油润滑齿轮的磨损分析模型,使其能够在微观尺寸上对混合润滑齿面的磨损过程进行准确地描述.依据实测的齿面形貌特征生成非高斯粗糙面,将热-应力耦合分析结果作为混合润滑分析的工况条件和初始条件,研究一定工况下齿面的应力分布、润滑状态及磨损趋势,进而揭示了齿面磨损机理.结果表明油润滑齿面磨损率受多重因素综合影响;粗糙峰的形状及分布方向会显著影响齿面的磨损程度;磨损率的预测结果与试验数据较为一致,表明混合润滑齿面的磨损预测方法具有实际工程意义.
水压轴向柱塞泵的阶梯浅腔滑靴
为了改善水压轴向柱塞泵滑靴的静压支承性能,提出了一种利用动静压混合润滑的阶梯浅腔滑靴结构,并就其结构尺寸和支承性能与普通的滑靴结构型式进行了比较和相应的计算,发现其支承性能有所提高.
基于混合润滑的深海溢流阀动特性研究
电液比例溢流阀是深海远程控制和高精度控制的关键元件之一，笔者对其在深海下润滑方式、控制特点以及动态特性的进行了研究。基于混合润滑和粘性阻尼模型，针对深海极端工况特点，采用经典控制理论对深海溢流阀进行了建模和仿真，并在拟深海极端环境的高压模拟舱对其进行了试验研究。仿真计算和试验结果表明：水深环境外部压力的增大引起工作介质的粘度增加，导致溢流阀在大深度深海时动态特性变坏，从而得出了低粘度工作介质和低液压阻尼是深海液压控制系统性能设计中需考虑的重要因素之一。