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潮湿路面上胎面花纹对轮胎附着性能的影响

农业工程学报 2007年第6期23卷 33-38页

作者：张彦辉刘小君王伟刘焜合肥工业大学摩擦学研究所合肥230009

该文把轮胎的黏性滑水现象模拟为轮胎胎面单元和粗糙路面之间的挤压、动压膜问题。在平均流量模型的基础上,采用数值分析的方法,考虑了轮胎花纹的排水作用,研究了不同的胎面花纹对轮胎附着性能的影响,并对不同花纹胎面单元的压力分布等... 详细信息

该文把轮胎的黏性滑水现象模拟为轮胎胎面单元和粗糙路面之间的挤压、动压膜问题。在平均流量模型的基础上,采用数值分析的方法,考虑了轮胎花纹的排水作用,研究了不同的胎面花纹对轮胎附着性能的影响,并对不同花纹胎面单元的压力分布等进行了深入分析。计算结果表明,在选取的几种花纹模型中交叉花纹轮胎的附着性能最好。这些结果为轮胎胎面花纹的抗湿滑设计提供了理论依据。

关键词：混合润滑黏性滑水平均流量模型轮胎花纹雷诺方程

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吸附膜对热混合润滑性能的影响

摩擦学学报 2023年第5期43卷 561-571页

作者：张翔刘晓玲孙文东郭峰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520

为了研究吸附膜的计入对热混合润滑性能的影响,基于平均流量模型,建立考虑吸附膜的非牛顿流体圆接触热混合润滑模型,分析吸附膜的影响,结果表明:表征吸附膜热失效机理的主要参数是油膜中层温度和吸附膜2表面温度;吸附膜对压力分布影响较... 详细信息

为了研究吸附膜的计入对热混合润滑性能的影响,基于平均流量模型,建立考虑吸附膜的非牛顿流体圆接触热混合润滑模型,分析吸附膜的影响,结果表明:表征吸附膜热失效机理的主要参数是油膜中层温度和吸附膜2表面温度;吸附膜对压力分布影响较小,但使油膜厚度减小;存在合适的吸附膜厚度,吸附膜厚度的最优值为100 nm;吸附膜会减小膜厚比、增大载荷比,且吸附膜越厚,膜厚比越小,载荷比越大,这表明吸附膜加重了两表面的接触,但减小了摩擦系数,起到较好的减摩作用.

关键词：吸附膜热混合润滑平均流量模型膜厚比载荷比摩擦系数

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交叉沟槽织构化粗糙表面流体润滑数值分析

表面技术 2019年第8期48卷 39-47页

作者：纪敬虎董保栋陈天阳田朋霖符永宏江苏大学

目的探究粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体动力润滑性能的影响。方法基于质量守恒空化边界条件和平均流量模型的Reynolds方程,建立计入表面粗糙度效应的交叉沟槽织构化表面流体动力润滑理论模型,采用多重网格法进行数值求解,获得润滑油... 详细信息

目的探究粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体动力润滑性能的影响。方法基于质量守恒空化边界条件和平均流量模型的Reynolds方程,建立计入表面粗糙度效应的交叉沟槽织构化表面流体动力润滑理论模型,采用多重网格法进行数值求解,获得润滑油膜的压力分布和承载能力,分析粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体润滑性能的影响规律。结果油膜承载能力随着沟槽宽度的增大而增大,表面粗糙度对油膜承载能力的影响随着沟槽宽度的增大而增大。存在最佳的沟槽深度和间距使得交叉沟槽所产生的流体动力润滑效应达到最强,表面粗糙度对油膜承载能力的影响在最佳沟槽深度附近最大,粗糙度对油膜承载能力的影响随着沟槽间距的增加而增大。油膜承载能力随着交叉角度的增大呈现先增大后减小的趋势,粗糙度对油膜承载能力的影响随着交叉角度的增加而增大。交叉沟槽的重叠系数对油膜平均压力几乎没有任何影响,粗糙度对油膜承载能力也几乎不受重叠系数的影响。结论在利用数值分析方法研究交叉沟槽织构流体动力润滑性能时,不能忽略粗糙度的影响,表面粗糙度在一定程度上抑制了交叉沟槽所产生的流体动力润滑效应,降低了油膜承载能力。

关键词：流体动力润滑表面粗糙度平均流量模型表面织构

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基于平均流量理论的轧制润滑动力学数值分析

机械设计与制造 2011年第4期 182-184页

作者：刘乐民臧勇陈园园郜志英北京科技大学机械工程学院北京100083 炮兵防空兵装备技术研究所十一室北京100012

基于Patir-Cheng平均流量理论,建立了考虑轧制界面粗糙度和轧件表面波纹度影响的混合润滑动力学方程。并以实验室冷轧硬铝过程为例,通过数值分析方法研究了表面波纹度、表面粗糙度、润滑液粘度系数等因素对于轧制界面压力和摩擦力的影响。

关键词：混合润滑平均流量模型轧制界面

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湿滑路面上固体颗粒对轮胎附着性能的影响

合肥工业大学学报（自然科学版） 2012年第2期35卷 149-152,229页

作者：徐新泉刘伟刘焜合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽合肥230009 中科院合肥物质科学研究院安徽合肥230031

文章依据流体动力润滑理论,把轮胎的黏性滑水现象模拟为光滑胎面单元与粗糙路面之间的动压、挤压膜问题,同时考虑了雨水中固体颗粒浓度对黏度的影响,从而建立了轮胎/路面黏性滑水现象的平均流量模型,并进行数值求解,分析了固体颗粒、外... 详细信息

文章依据流体动力润滑理论,把轮胎的黏性滑水现象模拟为光滑胎面单元与粗糙路面之间的动压、挤压膜问题,同时考虑了雨水中固体颗粒浓度对黏度的影响,从而建立了轮胎/路面黏性滑水现象的平均流量模型,并进行数值求解,分析了固体颗粒、外载荷、初始高度、滑动速度等因素对轮胎附着性能的影响。结果表明,外载荷、初始高度、滑动速度对轮胎湿附着性能有重要影响,减少液膜中固体颗粒浓度有利于提高胎面单元的湿附着性能。这些结果将促进轮胎黏性滑水理论的进一步完善。

关键词：动力润滑固体颗粒浓度平均流量模型轮胎/路面

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考虑表面形貌的连杆衬套润滑特性分析

考虑表面形貌的连杆衬套润滑特性分析

作者：胥超中北大学

学位级别：硕士

连杆小头轴承又称活塞销轴承，是内燃机中的关键摩擦副之一，其流体动压润滑性能的优劣对内燃机的工作状态有着非常重要的影响。在正常工况下，全浮式活塞销连接着活塞和连杆，且在活塞销孔和连杆小头孔之间可以转动。连杆衬套和活塞销... 详细信息

连杆小头轴承又称活塞销轴承，是内燃机中的关键摩擦副之一，其流体动压润滑性能的优劣对内燃机的工作状态有着非常重要的影响。在正常工况下，全浮式活塞销连接着活塞和连杆，且在活塞销孔和连杆小头孔之间可以转动。连杆衬套和活塞销的表面都不是绝对光滑的，是由许多不同形状大小的微凸峰和凹谷组成。因此，连杆衬套表面形貌对研究活塞销轴承的摩擦磨损和润滑起着决定性影响。本文首先从分析活塞销轴承的运动学和动力学入手，根据活塞式内燃机的工作循环过程，计算出活塞销轴承在一个工作周期里的载荷。其次，对三个不同表面粗糙度的连杆衬套试件进行三维数据采集，采用小波分析法，通过小波的分析和重构原理，提取小波基准面和表面的粗糙度。将计算出的三维表面粗糙度与计算机测量值相比较，得出的相对误差极小，说明了小波分析法的可行性。最后，结合平均流量模型和微凸体峰元接触理论建立了连杆衬套表面粗糙度对活塞销轴承润滑影响的模型。利用有限差分法对这个模型进行数值求解，然后计算出活塞销轴承润滑特性参数。文中分析了活塞销轴承在一个工作周期内，在相同的气缸压力和相同的曲柄转速下，三个表面粗糙度不相同的连杆衬套对活塞销轴承润滑特性的影响。得出了三种表面粗糙度下的膜厚比、油膜承载力、微凸体承载力、油膜摩擦力和微凸体摩擦力的变化规律。

关键词：连杆衬套表面粗糙度小波分析法平均流量模型润滑特性

胎面花纹对轮胎湿附着性能的影响及轮胎滚动特性研究

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同方学位论文库

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胎面花纹对轮胎湿附着性能的影响及轮胎滚动特性研究

作者：张彦辉合肥工业大学

学位级别：硕士

轮胎是汽车中最重要的部件之一，其主要作用是支承载荷、向地面传递制动力、驱动力和转向力、以及缓冲减震等。轮胎对汽车的性能影响很大，良好的轮胎性能是行驶安全性与可操控性的保证。另外，轮胎还影响着汽车的环保性能和节能性能。... 详细信息

轮胎是汽车中最重要的部件之一，其主要作用是支承载荷、向地面传递制动力、驱动力和转向力、以及缓冲减震等。轮胎对汽车的性能影响很大，良好的轮胎性能是行驶安全性与可操控性的保证。另外，轮胎还影响着汽车的环保性能和节能性能。汽车在潮湿路面高速行驶时，由于路面覆盖的液膜产生的动力润滑作用，轮胎将产生滑水现象，这给汽车的行驶带来了危险性。路面粗糙度、行车速度、轮胎胎面花纹等因素对轮胎的抗滑水能力均有重要影响。另一方面，轮胎滚动特性研究是滚动能耗研究的基础，对于提高汽车的节能和环保意义重大。本文从胎面花纹对轮胎的湿附着性能的影响以及轮胎的滚动特性两个方面展开研究。在研究胎面花纹对轮胎的湿附着性能的影响时把轮胎的动力滑水现象模拟为轮胎胎面单元和粗糙路面之间的挤压、动压膜问题。在平均流量模型和微凸体接触模型的基础上，建立了几种轮胎胎面花纹模型，并采用数值分析的方法，考虑了轮胎花纹的排水作用，研究了不同胎面花纹对轮胎湿附着性能的影响，并对不同花纹胎面单元的压力分布等进行了深入分析。计算结果表明，在本文选取的几种花纹模型中交叉花纹胎面单元的湿附着性能最好，这些结果为轮胎胎面花纹的抗湿滑设计提供了理论依据。在轮胎的滚动特性研究中，以***软件为研究平台，建立了带有加强筋单元的子午线轮胎模型，计算了该模型在静态加载、稳态滚动和自由滚动状态下的滚动特性。分析了轮胎滚动阻力的产生机理、滚动阻力系数的求法以及滚动阻力的一般性质，为子午线轮胎滚动阻力的进一步研究打下了基础。

关键词：胎面花纹动力滑水平均流量模型滚动特性

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发动机连杆衬套动压润滑特性研究

发动机连杆衬套动压润滑特性研究

作者：郭星野中北大学

学位级别：硕士

车用往复活塞式内燃机在工作状态下，呈现高温高压的工作环境，工作条件恶劣。加之其往复式的运动特性使得发动机中各个摩擦副的润滑状况也较为复杂。发动机连杆衬套，既活塞销轴承是发动机的主要摩擦副之一，其润滑性能的好坏直接对发... 详细信息

车用往复活塞式内燃机在工作状态下，呈现高温高压的工作环境，工作条件恶劣。加之其往复式的运动特性使得发动机中各个摩擦副的润滑状况也较为复杂。发动机连杆衬套，既活塞销轴承是发动机的主要摩擦副之一，其润滑性能的好坏直接对发动机的工作情况有着重要的影响。本文选取某型号柴油机，以分析发动机连杆机构动力学为出发点，结合其运动特性考虑动压润滑挤压效应计及轴承表面粗糙度的影响，探索研究发动机连杆衬套动压润滑特性的数学模型。即在雷诺方程中引入平均流量因子得到平均雷诺方程，采用有限差分法离散并通过MATLAB计算机语言软件编程进行计算求解。考虑到轴承表面粗糙度对活塞销轴承润滑特性的影响，本文结合微凸体接触理论，首先分析给定表面粗糙度下不同曲柄转速对轴承表面峰元承载和油膜承载特性以及润滑摩擦力组合的变化趋势。重点分析了相同曲柄转速下不同粗糙度对活塞销轴承的承载特性影响，以及给定轴承表面粗糙度下不同曲柄转速对轴心轨迹的影响。本文整个分析过程中运用MATLAB软件计算活塞销轴承承载分布、摩擦力、最小油膜厚度、最大油膜压力以及轴心轨迹。最后分析结果证明了轴承表面粗糙度越大，其微凸体承载越大，膜厚比减小，表面峰元摩擦力增大，不利于轴承润滑。并且通过对比分析确定有利于动压润滑油膜形成的最佳轴承间隙。

关键词：活塞销轴承周期性动载表面粗糙度平均流量模型动压润滑

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圆柱滚子轴承的热混合润滑分析

圆柱滚子轴承的热混合润滑分析

作者：周江敏青岛理工大学

学位级别：硕士

本文从理论和试验两方面展开对圆柱滚子轴承混合润滑问题的研究,主要内容分为4部分:建立了圆柱滚子轴承的有限长线接触非牛顿热混合润滑模型;对热混合润滑条件下的磨损行为进行分析;进行了圆柱滚子轴承的动态热混合润滑分析;试验研究了... 详细信息

本文从理论和试验两方面展开对圆柱滚子轴承混合润滑问题的研究,主要内容分为4部分:建立了圆柱滚子轴承的有限长线接触非牛顿热混合润滑模型;对热混合润滑条件下的磨损行为进行分析;进行了圆柱滚子轴承的动态热混合润滑分析;试验研究了启停阶段圆柱滚子接触副的润滑性能。首先,考虑了粗糙峰的弹塑性变形,基于平均流量模型,建立了有限长线接触非牛顿热混合润滑模型,研究了表面纹理参数和表面硬度对圆柱滚子轴承润滑性能的影响。结果表明,在混合润滑条件下,滚子端部的润滑状态比滚子中部的恶劣;当表面纹理参数为1.0和硬弹比取0.01～0.03时,圆柱滚子轴承的润滑性能最好;当综合考虑表面纹理参数和表面硬度的影响时,两者的影响程度不同。其次,以有限长线接触非牛顿热混合润滑模型为基础,耦合Archard磨损模型,建立了热混合润滑条件下的磨损模型,分析了磨损长度、表面硬度和粗糙峰半径对磨损和润滑性能的影响。结果表明,滚子端部的磨损深度最大;随着磨损长度的增大,一定程度上改善了滚子中部的润滑状态,但是使得滚子端部的润滑状态恶化。表面硬度较大时,能减小磨损深度,但粗糙峰接触压力也较大;表面硬度较小时,磨损加剧,并且使滚子端部的润滑状态恶化。粗糙峰半径较小时,磨损深度增大,且滚子端部膜厚减小。再次,建立了滚子-外圈间有限长线接触动态非牛顿热混合润滑模型,研究了启停阶段润滑油的环境粘度、最大赫兹压力及表面粗糙度对圆柱滚子轴承的滚子-外圈接触副润滑状态的影响。结果表明,在启停过程中,同一速度下,减速阶段的最小膜厚总是大于加速阶段的最小膜厚,并且润滑油的环境粘度越大、最大赫兹压力越大,加速与减速阶段的最小膜厚差值越大,但粗糙度对加速与减速阶段的最小膜厚差值的影响并不明显。最后,采用光干涉技术,研究了滚子表面粗糙度和加速度在启停过程中对油膜形状和厚度的影响。结果表明,滚子表面粗糙度越大,加速阶段及匀速阶段前期的膜厚越大,但在油膜稳定后及减速阶段的膜厚越小;滚子表面粗糙度越大,沿滚子轴向的膜厚波动也越大,但油膜厚度增大后,沿轴向的膜厚波动有所减小。加速度会影响不稳定时的油膜厚度,在同一速度下,在加速阶段,加速度越大,油膜厚度越小,在减速阶段,加速度越大,油膜厚度越大,但当油膜稳定后,不同加速度条件下的膜厚几乎相同;在整个启停周期,同一速度下,加速阶段的膜厚总小于减速阶段的膜厚,这与理论结果一致。

关键词：圆柱滚子轴承热混合润滑平均流量模型磨损启停过程