考虑空穴和微观弹流润滑效应的连杆大头轴承热弹流混合润滑分析

基于多体动力学原理建立了考虑空穴效应和微观弹流润滑效应的连杆大头轴承热弹性流体动力混合润滑的计算模型,提出了穴蚀位置的识别方法,分析了轴承润滑状态并获得了轴承摩擦损失的热量分配方法.结果表明:连杆大头轴承处于混合润滑状态,其粗糙接触发生在上轴瓦顶部的两侧边缘;结合轴心轨迹、润滑油填充率、润滑油填充率的变化率和液动油膜压力变化率可以有效识别穴蚀位置;连杆大头轴承的平均摩擦功率为0.44kW,最大粗糙摩擦功率仅为111.1mW,但对其瞬时摩擦功率的监测并不能判断局部的润滑状态;大头轴承的润滑热量散失以热传导为主要方式.     

水润滑轴承系统三维热弹流性能有限元分析

使用自编流固耦合轴承有限元程序,利用影响系数法和非线性优化法,对水润滑轴承系统的轴承-水介质-轴系统的热弹流性能进行了三维有限元分析.同时,有限元程序的有效性也被证实.仿真结果表明:一定工况下的水润滑轴承存在明显的弹性变形和一定程度的热变形;小膜厚比下轴承会出现明显的温升.因此,水润滑轴承的设计中,其变形和温升应加以考虑.     

弹流润滑悬挂式转子支承轴承轴向刚度的计算

以悬挂式转子的圆锥滚子支承轴承为研究对象,根据Hertz接触理论得出了沿圆锥滚子母线方向的弹性变形量表达式;根据弹性流体动力润滑的Dowson-Higginson油膜厚度公式得出了沿圆锥滚子母线的油膜厚度表达式;推导出考虑油膜厚度时计算圆锥滚子轴承轴向刚度的数学公式.并用一个实际算例说明,当轴向载荷不高的情况下,油膜的存在对轴承刚度影响较大,实际计算中不应忽略.     

凸轮-挺柱热弹流润滑的挤压效应分析

在凸轮-挺柱热弹流润滑仿真平台上研究了挤压效应对润滑油膜厚度、接触应力、润滑油温度和摩擦因数的影响.通过对比瞬态热弹流（TTEHL）仿真结果和准稳态热弹流（QTEHL）仿真结果发现,挤压效应使得膜厚、接触应力、温度和摩擦因数在相位上滞后于准稳态仿真结果,在凸轮-挺柱的一个工作周期内,挤压效应仅仅在几个工况突变点对上述参数的大小有明显影响,尤其是在卷吸速度为0的两个位置,挤压效应对接触应力、油膜温度和摩擦因数影响最为显著.      

含固体微粒润滑流本热弹流润滑分析

应用微极流体理论，考虑到流体的可压缩性和热效应，建立了微极流体动力润滑的基本方程。进行了重载工况下含固体微粒润滑流体弹流润滑数值分析，获得了微极参数对润滑油膜压力、形状、温度以及摩擦力的影响分布，进一步探讨了其润滑机理和微极效应。     

机械设计参数与弹流润滑

提高机械设计的质量,合理选择设计参数,不仅需要进行强度设计,而且需要进行摩擦学设计.本文应用弹性流体动力润滑理论计算齿轮、凸轮等线接触高副零件表面的润滑膜,来说明机械设计参数选择对机械产品设计质量影响的重要性.     

线接触弹流润滑中双电层效应影响分析

基于理想粘塑性模型分析了双电层效应对线接触弹流润滑膜厚度、压力分布和承载能力的影响．结果显示：双电层的电粘度效应使润滑膜厚增加、承载能力增强,对压力分布的影响不明显．     

椭圆齿轮的弹流润滑研究

通过对互相啮合的一对椭圆齿轮的综合曲率半径、卷吸速度、单位接触长度载荷的分析,给出了椭圆齿轮弹流润滑的实用计算公式以及节曲线平均最小膜厚公式。此式的计算结果可以作为判断椭圆齿轮润滑性能优劣的依据。     

弹性箔片轴承的气弹润滑解

通过引入柔性箔片的静、动变形以及联立求解气体润滑Reynolds方程和弹性箔片轴承的静、动变形方程，给出了弹性箔片空气动压轴承的完全气弹润滑耦合解，完全气弹润滑解不仅适用于箔片轴承的静态性能分析，同样也适用于动态刚度和阻尼的计算，从而为弹性箔片空气动压轴承静、动态性能分析和相应转子系统动力学行为预测提供了系统的理论与分析方法．     

基于瞬态介质参数的弹流润滑牵引力分析

提出了一个计算润滑油瞬态介质参数的新模型。在赫兹压力分布及等温假设条件下用该模型计算了弹流润滑接触区内润油的瞬态介质参数。获得了基于瞬态介质参数的弹流润滑牵引力计算结果，所得结果小于在平衡态介质参数下获得的值。     

基于响应面法的热弹流润滑效应下滚动轴承疲劳可靠性分析

为揭示热弹流润滑效应对滚动轴承疲劳可靠性的影响,采用一种结合二次多项式与一次二阶矩法的响应面法进行分析.考虑弹流润滑效应对温度场的影响,将热应力映射到滚动轴承赫兹接触区内,建立热弹流润滑效应下的滚动轴承接触应力分析模型,同时考虑热弹流润滑效应、材料属性以及疲劳强度修正系数的随机性,结合应力-强度干涉理论,运用所提方法完成热弹流润滑效应下滚动轴承的疲劳可靠性分析.与15万次传统Monte Carlo模拟结果相比,两种计算结果的失效概率之差为2.1×10-4,相对误差为24.4%,而文中所提方法耗时只有Monte Carlo方法的0.15%;随机变量的可靠性灵敏度分析结果符合实际认识,能正确反映热弹流润滑效应对滚动轴承接触疲劳可靠性的影响.     

含固体微粒润滑流体热弹流润滑分析

应用微极流体理论 ,考虑到流体的可压缩性和热效应 ,建立了微极流体动力润滑的基本方程 .进行了重载工况下含固体微粒润滑流体弹流润滑数值分析 ,获得了微极参数对润滑油膜压力、形状、温度以及摩擦力的影响分布 ,进一步探讨了其润滑机理和微极效应 .     

弹流润滑气穴现象的实验观察

气穴（cavitation）是流体润滑领域十分常见的现象．利用传统的光弹流实验机对球盘接触副的气穴形成和发展过程进行了初步的观察，研究了纯滚动和纯滑动条件下气穴区的不同，发现了滑动条件下片状气穴区的出现．同时还研究了滑滚比、压力及卷吸速度等对气穴的影响．初步分析认为相对滑动引起油膜中最大主应力的增加诱发了所观察到的片状气穴区．     

基于光弹性原理的弹流润滑实验装置研制

基于目前弹流油膜压力测量实验方法的优缺点,提出用光弹法测量弹流油膜压力,并讨论了相应的测量原理.研制了新型光弹性弹流润滑压力实验装置,该装置由体视显微镜、偏振片、LED光源、加载机构等组成.上试样为透明聚碳酸酯圆盘,下试样为由直流电机通过同步带驱动的GCr15轴承钢制成的转轴,上下试样构成了线接触摩擦副.安装在体视显微镜上的摄像机可拍摄到放大40倍的弹流接触区及其上的聚碳酸酯圆盘上的光弹图像,光弹图像的条纹级次反映了接触区油膜压力和摩擦表面下内部应力的变化.用该装置拍摄了聚碳酸酯和轴承钢滚动摩擦配副在施加载荷为2～50 N,滚动线速度为24、44、63 mm/s时的弹流润滑压力光弹照片.实验结果表明,该装置利用光弹法测量弹流油膜压力与摩擦表面下内部应力是可行的和有效的.     

基于热弹流混合润滑的内燃机滑动轴承零磨损

将零磨损的试验判据与多体动力学模型、热弹流润滑模型和微凸体接触模型相结合,建立了内燃机滑动轴承零磨损评价模型,并通过定义零磨损安全系数来预测轴承的零磨损可靠性同时将零磨损模型应用于某6缸柴油机主轴承设计.结果表明,采用所提出的方法能够预测轴瓦表面的零磨损安全系数的分布情况,为轴承零磨损设计提供理论依据.     

混合流润滑条件下的水润滑橡胶轴承的润滑特性

针对水润滑橡胶轴承在混合流态下的润滑问题,基于层流、湍流经典润滑理论建立了水润滑橡胶轴承混合流态下的润滑方程,采用有限差分法分析了混合流润滑下的雷诺数、水膜厚度、衬层变形及水膜压力随偏心率、转速和长径比的变化规律,并将层流、湍流和混合流3种润滑流态下计算得到的润滑特性进行了对比分析。结果表明:混合流润滑方程比层流和湍流润滑方程更适合水润滑橡胶轴承的实际运行工况,混合流润滑下的水膜厚度、衬层变形和水膜压力的取值范围均处在层流润滑和湍流润滑之间;在混合流润滑下,雷诺数在承压区随偏心率的增大而减小,同时随转速的增加而增大;水膜厚度随偏心率的增大而减小,随转速和长径比的增大而增大;偏心率对最大衬层变形的影响最大,转速的影响次之,长径比的影响最小;水膜压力在承压区随着偏心率、转速和长径比的增加均增大。此研究可为准确分析水润滑橡胶轴承实际运行工况下的润滑特性提供参考,也可为计算流体动力学(CFD)仿真水润滑轴承润滑机理的研究提供依据。     

超高速磨床主轴动静压轴承的优化设计研究

阐述了超高速磨床磨头中使用液体动静压轴承的优点,综合分析了液体动静压混合轴承在高速磨头中的工况条件,基于具体实践和轴承性能数学模型,提出了一种崭新的实用化的高速液体动静压轴承的优化设计方法.     

基于有限长线接触的直齿轮弹流润滑数值模拟

针对具有旋转与轴向2个方向速度的胶印机窜墨棍直齿轮润滑问题,提出一种基于有限长线接触的直齿轮弹性流体动压润滑的数值模拟方法.首先,对模型进行几何分析,并运用有限长弹流理论建立了包含2个方向速度的控制方程,如Reynolds方程、油膜几何方程、润滑油黏度、密度方程和载荷平衡方程;然后,对控制方程进行无量纲化以提高数值计算效率和求解的收敛性;最后,采用有限差分法对具有强非线性的控制方程进行离散化,并采用多重网格法进行数值求解.数值计算结果表明,该方法能有效获得直齿轮不同工况下的润滑油膜压力、膜厚分布,同时还可得到相应的油膜摩擦系数,为研究具有2个方向速度的直齿轮摩擦问题提供了一种有效途径.