薄膜润滑径向轴承特性分析

薄膜润滑轴承的特性远不同于常规轴承，在考虑间隙对润滑剂产生的影响后，润滑剂的特性将发生较大的变化。由于这种变化，薄膜润滑的特性才被广泛地研究和重视。文章应用等效粘度修正模型对径向滑动轴承进行了性能分析,对无限宽轴承可得出压力计算的解析表达式,从而可精确地计算轴承的性能。     

无限短径向轴承的薄膜润滑特性分析

在薄膜润滑的无限短径向轴承中,薄膜间隙和吸附层厚度对润滑剂的影响不可忽视.引用薄膜润滑的等效粘度模型推导无限短径向轴承的等效粘度计算模型以获得薄膜润滑无限短轴承的解析解,并运用该模型进行薄膜润滑条件下无限短径向滑动轴承的性能分析,确立了参数与轴承性能变化之间的关系,为工程实际计算提供了理论依据.     

表面力仪及油性添加剂薄膜流变特性

为研究超薄润滑膜的摩擦特性和添加剂的影响 ,采用自制的表面力仪进行了润滑剂基础油和油性添加剂的薄膜流变实验。结果表明 :当膜厚减薄到纳米量级时 ,润滑油呈现非牛顿剪切响应 ,即剪切稀释现象 ,其等效粘度随着膜厚变薄而增加 ,并在某个临界膜厚处急剧上升。加入添加剂后 ,润滑油等效粘度降低 ,临界膜厚变小 ,说明薄膜流变特性与界面的摩擦状况有关。指出油性添加剂的功能在于形成摩擦系数小但厚度较薄的吸附层 ,与界于壁面间的润滑流体构成夹层结构 ,从而较好地解释了实验规律     

粘-温修正的等效粘度模型分析研究

在等效粘度模型的基础上，考虑温度对润滑剂粘度的影响，建立了粘-温修正的等效粘度分析计算模型，并运用该模型进行薄膜润滑条件下的轴承性能分析计算，得到了不同参数下轴承性能的变化规律。     

粘弹性非Newton介质润滑流变特性的频域分析

为了解粘弹性非Newton介质在径向轴承润滑中的效果,定义了差分粘度和剪切频率表示非Newton介质的流变特征。差分粘度的幅频响应特性表明,非Newton介质的粘度变化不仅受润滑材料动态参数的影响,而且与润滑所处的剪切频率有关。基于非Newton介质的普遍Reynolds方程,对非Newton介质的径向轴承润滑进行数值计算,在不同的动态参数和剪切频率范围的影响下,非Newton介质润滑的承载力、摩擦力等并不总是高于或低于Newton介质的润滑结果。这一结果对选择合适的材料参数和工作转速以改善非Newton介质的润滑效果具有指导意义。     

计算机代数在粘弹流体润滑中的应用

运用计算机代数系统，先取四参数Oldroyd流体作为斜面滑块轴承的润滑剂，吧无量纲松驰时间为振动参数，用正则摄动求解润滑问题的一阶解和二阶解，得出了一阶解的弹性效应对轴承润滑特性的影响是增大承载力和减小摩阻的结论，类似的结论在二阶解的弹性效应中也成立。     

指数型粘度修正模型的提出

根据吸附理论和分子间能量的变化规律来确定表面相互作用程度，以此可定义吸附层，得出吸附层厚度的分析计算式．根据分子相互作用的基本理论及流体力学的基本定义得出指数型粘度修正的表达式，用于确定微小间隙内流体粘度的变化规律，为薄膜润滑理论分析提供了粘度模型。     

难溶气体对水润滑轴承特性影响分析

水润滑轴承相比传统油润滑轴承,凭借其独特的优势,在各类高速精密旋转机械中均有重要应用.在实际工况中,润滑水中不可避免的混入一定量的难溶气体,参与整个润滑过程.运用计算流体力学CFD软件Fluent,基于气液两相流理论,对考虑湍流及气穴效应的高速水润滑轴承特性进行求解分析,研究难溶气体的含量对轴承间隙气相分布、压力峰值、轴承性能等特性的影响.结果表明:在高速水润滑轴承间隙中,气相基本分布于发散楔中,且最大气体体积分数存在于轴表面;在较小偏心情况下,一定量的难溶气体使轴承间隙内气相分布发生偏移,轴承承载力有所降低,但是对压力峰值和摩擦功耗并无明显影响;随着轴承偏心的增加,影响逐渐消失.     

油膜轴承用弹簧设计研究

1　油膜轴承结构简介油膜轴承是一种流体动力润滑的滑动轴承,大量应用于现代具有板型、板厚自动控制的板、带材轧机及线材轧机的支承辊或工作辊上,承受轧制压力。其工作原理是:当轧辊以一定速度旋转时,润滑油被带入到楔形间隙中,由于润滑油不可压缩,产生一定的动压力。该动压力平衡加在轴承上的径向载荷。当轴承载荷、轧辊转速、轴承间隙、润滑油的粘度这四要素匹配得当时,可实现流体动压润滑;在速度低于某一值时动压效应无法形成,则需静压作为辅助,通常称之为静 动压油膜轴承。油膜轴承主要由径向承载件、轴向承载件、锁紧件及密封件等几部…     

油膜轴承与油膜轴承油

油膜轴承是一种流体动力润滑的滑动轴承 ,当轴承载荷、轧辊转速、轴承间隙、润滑油的粘度这四要素匹配得当时 ,可实现流体动压润滑。随着冶金工业的发展 ,针对轧机油膜轴承的工况 ,油膜轴承油应运而生。本文对油膜轴承、油膜轴承油及其相互关系进行讨论介绍     

薄膜润滑与纳米流变学研究的进展

综述了薄膜润滑和纳米流变学最新研究成果及其对宏观摩擦学的贡献。当润滑膜厚度接近分子尺度时，润滑剂的流变性质和物理状态将经历很大的变化，包括有序结构形成，等效粘度增加，松驰过程减缓，固化或玻璃态转化以及由此产生的粘滑运动。说明在弹流和边界润滑之间可能存在一种特殊的薄膜润滑状态，即润滑剂的流动及流体动力效应依然存在，但其行为已大大不同于经典理论所预测的规律。目前有关薄膜润滑的理论尚在发展之中，它将为高技术微系统的开发，实现摩擦控制和界面设计提供理论基础。     

润滑分子特性对纳米级流体膜失效的影响

为研究 nm级流体膜的失效情况 ,采用 NGY- 2型nm级膜厚测量仪 ,根据光干涉相对光强原理 ,对纯滚动点接触的中心区进行润滑膜厚度测量。观察不同载荷和速度下纯烷烃及加入少量酸时的流体膜厚度的变化情况 ,考察流体效应膜的失效情况。实验表明 :使用烷烃作润滑剂时 ,当压力增至某一定值时有一个临界点 ,当速度低于此点时 ,膜厚剧减 ,此时润滑膜不再具有流体特征 ,此点是润滑膜失效点 ,它与压力、速度、润滑剂的粘度以及分子极性有关。加入少量极性添加剂后所形成的润滑膜可承受较大的载荷 ,并能确保nm级流体膜不失效 ;在较高压力下 ,要在接触区形成流体膜就必须施加更高的速度或使用较大粘度的润滑剂 ;极性添加物的加入能提高流体膜的承载能力     

超薄润滑膜界面滑移现象的分子动力学研究

为研究超薄润滑膜的流变和滑移特性 ,采用了分子动力学模拟方法。模拟系统由 2个固体壁面和介于壁面间的润滑剂分子构成 ,分子模型为正癸烷。结果表明 :薄膜中粒子密度沿膜厚方向呈周期性变化 ,存在某种有序结构 ;薄膜中润滑剂分子的平均速度仍大体呈线性分布 ,但在固液界面和液体层间可以观察到滑移现象 ;壁面滑移率随着剪切率的增加而上升 ,并在高剪切率区迅速增大 ;分子级薄膜中一个重要现象是滑移可能在较低的剪切率下发生 ;薄膜中润滑剂经历着向固态转化的相变过程 ,低剪切率下的滑移率可作为衡量薄膜固化程度的定量判据     

纳米级润滑膜失效实验研究

采用光干涉法相对光强原理对点接触中心区进行了润滑膜厚度测量,该方法在垂直方向的分辨率可达0．5nm,水平方向可达1 μm．讨论了膜厚与压力,速度和润滑油粘度之间的关系,观察和分析了流体润滑膜的失效现象．实验结果表明如果接触压力足够小或者润滑油粘度足够高,即使在一个很低的速度下也能清晰地观察到流体动压润滑效应．当压力增至某一定值,在膜厚—速度曲线上可观察到一个转折点,当速度降到此点以下时,润滑膜厚度将很快减小到几个分子层厚,此时,润滑膜不再具有流体润滑特征,即流体润滑膜失效．对不同粘度的润滑剂,失效点会出现在不同的速度和压力下．要使接触区在较高的压力下形成流体膜就必须施加更高的速度或使用更大粘度的润滑油．最后建立了失效点的压力、速度和润滑油粘度之间的关系．     

薄膜润滑研究的进展与问题

论述了薄膜润滑与润滑状态划分,薄膜润滑的特性,固/液转变与有序分子膜,薄膜润滑的失效,微流体的等效粘度与流动特性,高分子薄膜润滑的机理,纳米级固-液二相流,超滑等方面的研究进展和目前存在的尚未解决的问题.     

滑动轴承启动与变工况时的轴承温度

文章结合试验台架,对径向滑动轴承在启动和运行过程中加速、加载时轴承温度变化历程特性进行了实验研究。实验结果表明,在流体充分润滑状态下,由于热惯性作用,试验轴承由启动到达到热稳定温度需要700~800 s;加速且速度变化大时,温度变化显著,达到新的热稳定状态所需的时间也越长;相同转速下,载荷变化对轴承温度的影响较小,转速变化对轴承温度的影响大于载荷变化的影响。     

柴油机曲轴主轴承THD模拟计算研究

针对重载滑动轴承中温度对轴承润滑特性的显著影响，对柴油机曲轴主轴承进行了THD模拟计算研究，将雷诺方程，能量方程和热平衡方程结合起来，对动载轴承动压流体润滑油膜进行了热平衡计算，并在此基础之上进行了轴心轨迹的计算。对计算结果显示出轴承的几何形状，润滑油类型和进口油温均对轴承润滑特性有很大的影响。     

考虑摩擦的含S副间隙6-SPS机构动力学分析

利用拉格朗日方程建立了理想并联机构的动力学方程,并利用连续接触模型得到了含间隙S副6-SPS并联机构的动力学方程,该机构动平台上6个运动副全部含有间隙.把动平台S副间隙简化为一个无质量连杆,其长度用随机函数表示,并在机构间隙的变化速度与机构运动速度之间建立函数关系,用机构运动速度表示机构间隙的变化速度.把动平台上6个运动副简化为一个推力轴承,研究摩擦对机构的影响,分析机构所受到的摩擦力矩.通过求解机构的动力学方程,得到机构的动力学特性曲线.结果表明:机构间隙和运动副摩擦对动力学特性都有影响,计算油膜黏性摩擦力矩时引入随机函数,使运动副球体的运动更接近真实状态.     

水相介质中超声处理高链玉米淀粉糊性质的变化

研究了超声波处理前后高链玉米淀粉的糊特性变化。采用超声波对含水量70％的高链玉米淀粉进行处理,运用布拉本德粘度仪以及旋转粘度计对处理前后的淀粉糊性质进行研究。结果表明随着超声功率的增大,起糊温度没有变化,峰值粘度降低,C型Brabender粘度曲线没有改变;超声处理使淀粉糊的冷稳定性增强、凝沉性减弱。不同超声功率处理的高链玉米淀粉糊均为假塑性流体;超声处理的高链玉米淀粉糊表观粘度随剪切速率的升高而降低,随着体系浓度增高,剪切稀化增强;超声处理的淀粉糊其触变性随超声功率的增大而减小。     

基于AVL-EXCITE的发动机连杆轴承空化特性模拟

空化现象在流体动压润滑中常见而又重要，空化的产生通常会造成润滑膜的破裂，影响润滑性能，甚至引起气蚀。这在柴油发动机连杆轴承中尤其需要关注，因此对其空化特性进行准确模拟具有重要意义。该文基于AVL-EXCITE软件平台，建立了发动机的柔性多体动力学耦合弹性流体动压润滑(EHL)仿真模型。结果表明，连杆大端轴承在做功冲程中空化区域在出口区，呈“手指形”分布，并且轴径油孔快速经过空化区域，可能会导致空化区域内的气泡破裂，发生气蚀。这为气蚀位点的预测提供了一种潜在的方法。此外，还考察了润滑油黏度和供油压强对空化特性的影响，指出适当提高润滑油黏度及供油压强可减缓空化效应。