为了探究填充微纳材料的气缸套微织构表面的抗拉缸性能,在气缸套试样表面进行微织构并分别填充蛇纹石和二硫化钼微纳颗粒,然后通过往复式摩擦磨损试验机考察气缸套试样的抗拉缸性能。结果表明:微织构填充微纳材料的气缸套试样的摩擦因数低于单微织构及机械珩磨的气缸套试样;表面微织构并填充微纳材料能较大幅度提高气缸套试样的抗拉缸时间,且较大尺寸的微织构对抗拉缸时间的影响更明显;在同等尺寸微织构条件下,填充不同微纳材料对抗拉缸时间的影响不明显。微织构并填充微纳材料气缸套试样抗拉缸性能的提高,是微织构收集磨粒、填充微纳材料的自身结构性能以及微纳颗粒的微轴承和微抛光共同作用的结果。

采用三峡升船机齿条性能评定试验装置,研究低速重载、频繁换向条件下开式齿轮齿条的润滑状态。对开式齿轮齿条油膜厚度计算模型中润滑油的压黏系数进行修正以适用高黏度润滑油,利用油膜厚度准则对开式齿轮齿条的润滑状态进行分析。结果表明,采用油膜厚度准则能相对准确地判断低速重载开式齿轮齿条传动的润滑状态;转速、载荷对润滑状态有很大的影响,齿轮齿条换向时,润滑状况相对恶劣,易磨损、胶合,应尽量减小载荷和齿面粗糙度,增大润滑油黏度。

从理论和实验2个方面,对复杂润滑状态下齿面摩擦因数的计算方法作了深入的系统研究。基于弹流润滑理论,综合研究了啮合周期内交变出现的完全弹流、混合润滑和边界润滑状态下齿面摩擦因数计算方法及其应用条件等。从齿面摩擦特性试验角度,对基于啮合点曲率半径等效原理的模拟试件和基于功率损失同摩擦功耗等效原理的试验齿轮的摩擦因数计算方法从实验原理、实验条件及结论进行了比较分析。指出了齿面摩擦因数动测实验的优越性;并补充了线外啮合冲击摩擦模型及其摩擦因数的计算方法。含系统误差与综合变形齿轮副在复杂润滑状态下的齿面摩擦因数的计算方法体系的完整构建,对全面地认识齿面摩擦规律,对齿轮失效、减摩降噪等研究具有积极的意义。

在外加磁场作用下,磁流变液因具有一定的黏性应力和可控的屈服应力,故能呈现出明显的耐压能力。即使发生瞬时过压,当压力回落时,磁流变液密封也可自动愈合,使得其在很多领域得到了广泛应用。介绍磁流变液的基本特征及其密封应用;对磁流变液密封结构设计相关事项进行了论述;针对如何提高磁流变液密封耐压压降方面,重点阐述影响其密封性能的主要因素;分别基于宾汉姆塑性模型、双黏度模型、赫谢尔-巴克利模型和具有屈服前黏度的赫谢尔-巴克利模型,着重探讨磁流变液屈服应力及其密封耐压压降数学模型的建模方法,并对磁流变液密封发展趋势提出预测,为开展密封技术及其他应用研究提供理论基础与技术支持。

为满足光束定向器方位轴内气体的密封要求,设计一种外筒分离式的磁流变液密封结构,主要由磁流变液、极靴、永磁体、外筒和内筒组成。利用Maxwell建立该密封结构的简化模型,仿真分析密封结构的磁感应强度及其分布情况。分析磁流变液密封结构中极齿形状对耐压值的影响,得出在密封间隙为0.12~0.22 mm时,单侧倒角齿形的磁流变液密封性能更好。采用正交试验法对密封间隙、齿宽、齿高、槽宽和单侧倒角等齿形参数进行优化,正交试验结果表明:密封间隙对磁流变液密封耐压值影响最大,其次是极齿宽度,槽宽、倒角角度和齿高对耐压值的影响较小。最终得到一组最优参数,优化后的磁流变液密封的密封性能提高了199.4%。

新灰色预测NGM(1,1,K)模型存在定义型与白化型不匹配问题。为消除因不匹配问题而引起的固有偏差,提出内涵型NGM(1,1,K)灰色预测模型,并给出该模型的预测公式。将该模型用于某型挖掘机液压系统油液光谱分析元素浓度值的拟合与预测,得到较高的精度。预测值结合光谱分析元素浓度值的阈值,可以有效预测液压系统未来运行状态,做到主动维护,保障液压系统可靠运行。

针对伺服液压缸活塞中使用的格莱圈组合密封形式,利用有限元分析软件ANSYS Workbench建立其二维轴对称有限元模型,研究格莱圈在不同密封参数(O形圈预压缩率、矩形滑环的厚度、O形圈的材料硬度)下对其动密封性能的影响。结果表明:在矩形滑环的中间区域,主密封面上最大接触压力随着O形圈预压缩率和O形圈材料硬度的增加而增大,随着矩形滑环厚度的增加而减小;启动摩擦力随着O形圈预压缩率和O形圈材料硬度的增大而增大,随着矩形滑环厚度的增大而减小。基于响应曲面法,以最大接触压力和最小启动摩擦力为优化目标,对格莱圈的密封参数进行优化设计。优化后最大接触压力增大,启动摩擦力减少,提高了格莱圈的密封性能。

为解决实际工况中飞机管路密封性能问题,根据扩口式液压管路连接件的结构特点,考虑连接件接触对的多种接触关系,建立飞机管路连接件多体接触有限元模型,提出保证扩口式管路连接件基本密封性能的密封闭环、有效密封面积以及有效密封比压3个主要密封准则。利用有限元软件ANSYS/Workbench分析振动工况对管路密封性能的影响规律,探讨管路密封性能的变化过程、振动载荷作用点与载荷幅值对管路密封性能的影响。结果表明:在振动工况作用下管路连接件外套螺母将逐渐产生松动,进而导致管路连接件的密封性能发生衰退;随着振动周期的增加,外套螺母的松动角度越来越大;当振幅相同时,载荷作用点离螺纹连接副越近,管路连接件密封性能衰减速度越快;当载荷作用点相同时,振幅越大,管路连接件密封性能衰减速度越快。为减少振动工况对管路密封性能的影...

针对某航空用液压制动器低温环境下极易出现渗漏油的问题,设计低温筛选试验,研究密封件表面不同表征参数(表面轮廓算术平均偏差R_(a),轮廓最大峰值R_(p),表面轮廓最大高度R_(z))对低温密封特性的影响规律。结果表明:传统R_(a)指标约束下的密封表面不能完全满足液压制动器低温密封要求,而R_(z)和R_(p)指标能更好地表征和约束密封结构的表面加工质量,其中采用R_(z)指标约束下的密封表面能显著提升液压制动器的密封特性。根据试验统计结果,给出航空用液压制动器密封表面质量R_(z)≤1.0μm的设计参考值,并可应用于其他类似航空液压产品设计中。

目前评价湿式桥齿轮油摩擦特性的实验方法主要采用高转速、小惯量、低制动压力的实验条件,不能反映湿式桥低转速、大惯量和高制动压力的实际工况。基于湿式桥实际制动工况,开发一种齿轮油摩擦特性评价方法,该方法以摩擦片表面的能量密度表征制动工况的苛刻度,可考察典型工况下制动油压和不同能量密度对油品摩擦特性的影响。采用该评价方法在湿式制动器台架上对普通GL-5齿轮油和湿式桥专用油的摩擦特性进行考察,结果表明,该评价方法对具有不同摩擦特性的齿轮油具有良好的区分性。