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考虑界面粗糙度动态变化的点接触弹流润滑特性研究

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摩擦学学报 2021年第1期41卷 47-55页

作者：沈锦龙许吉敏焦云龙刘焜刘小君合肥工业大学摩擦学研究所安徽合肥230009 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230026

针对点接触弹流润滑的粗糙度效应,建立了考虑表面粗糙度动态变化的点接触弹流润滑模型,实现了油膜厚度和压力分布的快速求解.对点接触弹流润滑下的粗糙表面弹性变形进行了定性和定量研究,同时分析了表面均方根粗糙度、载荷、相对运动速... 详细信息

针对点接触弹流润滑的粗糙度效应,建立了考虑表面粗糙度动态变化的点接触弹流润滑模型,实现了油膜厚度和压力分布的快速求解.对点接触弹流润滑下的粗糙表面弹性变形进行了定性和定量研究,同时分析了表面均方根粗糙度、载荷、相对运动速度和滑滚比对最小膜厚和最大压力的影响,以及表面形貌动态变化对膜厚比的影响.结果表明:形貌变化改变了弹流油膜和压力分布特性,相对于光滑表面,表面粗糙度总体上提高了最大接触压力、降低了最小膜厚,在轻载工况下表面粗糙度对油膜厚度的削弱更加显著,而不同速度下粗糙度的影响程度基本相同,呈现线性变化趋势,膜厚比随载荷增大呈现先增后减的变化趋势,并在530 MPa左右达到峰值.

关键词：点接触弹流润滑表面形貌粗糙度动态变化滑滚比膜厚比

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作业温度对水下法兰连接器密封面的影响

润滑与密封 2023年第11期48卷 163-171页

作者：秦建国季明辉弓海霞李业疆梅秀庄内蒙古工业大学机械工程学院内蒙古呼和浩特010051 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 宁波润升智能科技有限公司浙江宁波315800

针对水下法兰连接器密封面的泄漏问题,利用各向同性粗糙表面的流量因子修正平行圆板泄漏模型,建立膜厚比与泄漏率的关系;运用MATLAB和COMSOL软件联合生成接触密封面实体,并对4种作业温度下的3种均方根粗糙度密封面进行有限元分析,得到... 详细信息

针对水下法兰连接器密封面的泄漏问题,利用各向同性粗糙表面的流量因子修正平行圆板泄漏模型,建立膜厚比与泄漏率的关系;运用MATLAB和COMSOL软件联合生成接触密封面实体,并对4种作业温度下的3种均方根粗糙度密封面进行有限元分析,得到粗糙表面平均接触压力与膜厚比的关系;通过数学推导和曲线拟合的方法建立了4种作业温度下3种粗糙表面平均接触压力与泄漏率的关系。结果表明:作业温度对透镜垫表面质量要求有很大影响,在作业温度为20~100℃时,均方根粗糙度为0.4μm的透镜垫可满足泄漏率指标要求,而在100~150℃高温采油作业时,只有均方根粗糙度为0.2μm时才能满足泄漏率指标要求。

关键词：水下法兰连接器作业温度膜厚比平均接触压力泄漏率

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渐开线圆柱齿轮传动弹流润滑工程设计分析

制造技术与机床 2023年第8期 89-99页

作者：曹东江尹飞行庆安集团有限公司陕西西安710077

通过分析齿轮润滑机理,揭示了齿轮副啮合线上相对滑动速度的变化规律。根据道森·希金森最小油膜经验公式,对影响齿轮润滑性能的关键因素—当量曲率半径和卷吸速度随传动比和变位系数变化的规律进行分析,基于精确齿廓计算出齿面载荷沿... 详细信息

通过分析齿轮润滑机理,揭示了齿轮副啮合线上相对滑动速度的变化规律。根据道森·希金森最小油膜经验公式,对影响齿轮润滑性能的关键因素—当量曲率半径和卷吸速度随传动比和变位系数变化的规律进行分析,基于精确齿廓计算出齿面载荷沿啮合线分布情况。通过编程计算相应的关系曲线图,分析了传动比、变位系数、压力角及中心距等齿轮设计参数对齿轮副最小油膜厚度的影响,结果表明:传动比会使最小油膜厚度曲线倾斜和旋转,变位系数决定了膜厚曲线沿啮合线的起始点和终止点,并引起齿轮副中心距变化间接影响最小油膜厚度,中心距、压力角与最小膜厚的关系是正相关关系。最后,根据膜厚比关系判断齿轮润滑状态,通过实例计算曲线可见,该齿轮副最小油膜厚度点并未发生在小齿轮齿根与大齿轮齿顶啮合点处,因此采用啮合节点油膜厚比来判定齿轮润滑状态。以上所得结论对于齿轮传动弹流润滑设计提供了一定的参考依据。

关键词：齿轮传动齿轮润滑设计最小油膜厚度膜厚比弹流润滑

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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

基于响应面与MCMC子集模拟的滑动轴承润滑可靠性分析

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机械设计 2021年第9期38卷 31-37页

作者：赵军陶友瑞河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 河北工业大学机械工程学院天津300401

在滑动轴承运行中,润滑的可靠性对其使用寿命至关重要。文中提出结合响应面(RSM)与马尔可夫蒙特卡罗子集模拟(MCMC)的润滑可靠性方法。首先,采用应力-强度干涉模型,结合弹流润滑的膜厚比建立滑动轴承润滑可靠性模型。然后,考虑温度对弹... 详细信息

在滑动轴承运行中,润滑的可靠性对其使用寿命至关重要。文中提出结合响应面(RSM)与马尔可夫蒙特卡罗子集模拟(MCMC)的润滑可靠性方法。首先,采用应力-强度干涉模型,结合弹流润滑的膜厚比建立滑动轴承润滑可靠性模型。然后,考虑温度对弹流润滑效应的影响,通过2次RSM构造润滑的膜厚方程。最后,利用MCMC子集模拟法计算滑动轴承润滑的失效概率。实例分析表明,该方法对滑动轴承的润滑可靠性分析具有较高的计算精度和效率。

关键词：滑动轴承膜厚比响应面 MCMC 润滑可靠性

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弧面分度凸轮机构分度期润滑状态及油膜研究

润滑与密封 2021年第7期46卷 108-113页

作者：赵帅尹明富朱洋天津工业大学机械工程学院天津300387

以弧面分度凸轮机构为研究对象,研究弧面分度凸轮机构在分度期啮合过程中的润滑状态及产生的弹流润滑油膜厚度。利用空间包络面共轭原理和旋转变量法建立机构的数学模型,根据Hamrock-Dowson最小油膜计算公式,分析得出机构稳态工况下卷... 详细信息

以弧面分度凸轮机构为研究对象,研究弧面分度凸轮机构在分度期啮合过程中的润滑状态及产生的弹流润滑油膜厚度。利用空间包络面共轭原理和旋转变量法建立机构的数学模型,根据Hamrock-Dowson最小油膜计算公式,分析得出机构稳态工况下卷吸速度、诱导主曲率以及接触应力是影响润滑油膜形成的关键因素。通过空间共轭原理提出机构接触应力的新算法并进行可行性验证。对不同转速下机构的接触应力、油膜厚度和膜厚比进行仿真。结果表明,机构低速传动过程中,啮入段和啮出段极难形成弹流润滑油膜,为优化机构润滑性能提供了理论依据。

关键词：弧面分度凸轮弹流润滑油膜接触应力油膜厚度膜厚比

基于油膜厚度最优化的滚柱包络环面蜗杆传动润滑状态研究

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制造技术与机床 2021年第5期 58-62页

作者：张鹏重庆邮电大学移通学院智能工程学院重庆401520

为了研究滚柱包络环面蜗杆传动的润滑状态,在滚柱包络环面蜗杆传动啮合理论研究和弹性流体动力润滑理论的基础上,建立了牛顿流体线接触等温状态下的最小油膜厚度公式,基于此建立传动副润滑状态计算模型,得出了滚柱包络环面蜗杆传动在一... 详细信息

为了研究滚柱包络环面蜗杆传动的润滑状态,在滚柱包络环面蜗杆传动啮合理论研究和弹性流体动力润滑理论的基础上,建立了牛顿流体线接触等温状态下的最小油膜厚度公式,基于此建立传动副润滑状态计算模型,得出了滚柱包络环面蜗杆传动在一个啮合周期内膜厚比时域分布规律,最后分析了喉径系数、滚柱半径、中心距和润滑油动力黏度对滚柱包络环面蜗杆传动润滑状态的影响。算例表明,该传动副在整个传动周期内以部分弹流润滑为主;增大喉径系数、中心距和润滑油动力黏度,减小滚柱半径,能够有效改善传动副的润滑状态。

关键词：滚柱包络环面蜗杆润滑状态膜厚比

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发电机转子顶起高度计算

燃气轮机技术 2024年第2期37卷 42-45页

作者：杜平张振李志杰东莞市金田纸业有限公司广东东莞523000

分别从轴承的几何形状偏差、粗糙度、偏斜量及润滑时的膜厚比来分析计算出燃气轮机发电机组转子需要被顶起的高度值。在项目安装调试时,将顶轴油系统压力提升至要求的范围内,并反复调试“机端”与“励端”的油囊压力值与顶起的高度值,... 详细信息

分别从轴承的几何形状偏差、粗糙度、偏斜量及润滑时的膜厚比来分析计算出燃气轮机发电机组转子需要被顶起的高度值。在项目安装调试时,将顶轴油系统压力提升至要求的范围内,并反复调试“机端”与“励端”的油囊压力值与顶起的高度值,最终调试出合适的参数。

关键词：顶轴油顶起高度计算球面轴承膜厚比

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滑动速度对织构化表面润滑状态的影响

中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4442-4447页

作者：万轶李建亮熊党生南京航空航天大学金城学院机电工程系江苏南京211156 南京理工大学材料科学与工程学院江苏南京210094

为了研究滑动速度对织构化摩擦副的润滑状态的影响,采用Nd：YAG固体脉冲激光对GCr15钢盘表面进行织构化处理,形成直径约150μm、深度约30~40μm的环形排列的微孔。在摩擦试验机上对Al_2O_3陶瓷球/GCr15钢盘进行摩擦学性能测试,并基于Str... 详细信息

为了研究滑动速度对织构化摩擦副的润滑状态的影响,采用Nd：YAG固体脉冲激光对GCr15钢盘表面进行织构化处理,形成直径约150μm、深度约30~40μm的环形排列的微孔。在摩擦试验机上对Al_2O_3陶瓷球/GCr15钢盘进行摩擦学性能测试,并基于Stribeck曲线和弹流理论研究滑动速度对织构化表面润滑状态的影响。研究结果表明：在油润滑条件下,试样的摩擦因数随滑动速度的增大而减小。当滑动速度大于2 m/s,润滑状态从混合润滑逐渐进入到流体润滑区域;而经过织构化处理的配副能在较低的速度下实现由混合润滑向流体润滑状态过渡。根据磨损形貌比对可以看出：在流体润滑状态下,织构可以增加摩擦配副间的润滑膜厚度,使流体产生额外动压,提高油膜承载能力,减少磨痕宽度。

关键词：表面织构滑动速度膜厚比润滑状态