沟槽形表面织构对柱塞密封副摩擦性能的影响 被引量：18

1

作者 王国荣 廖代胜 +3 位作者 钟林 廖文玲 李梦媛 魏刚 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期165-173,共9页

目的提高压裂泵柱塞表面的摩擦学性能。方法基于稳态二维不可压缩Reynolds方程,建立沟槽形表面织构化柱塞动压润滑理论模型,然后利用有限差分法和高斯-赛德尔迭代法求解柱塞表面的油膜压力分布和剪切应力,进而获得油膜承载力和摩擦系数... 目的提高压裂泵柱塞表面的摩擦学性能。方法基于稳态二维不可压缩Reynolds方程,建立沟槽形表面织构化柱塞动压润滑理论模型,然后利用有限差分法和高斯-赛德尔迭代法求解柱塞表面的油膜压力分布和剪切应力,进而获得油膜承载力和摩擦系数,开展最小油膜厚度、织构的深度、横截面形状、面积占比以及分布角度对柱塞密封副油膜承载能力和摩擦系数影响规律的数值分析。结果随矩形沟槽织构深度从2μm增加到40μm,织构的动压润滑性能先增大后减小,当深度约为最小油膜厚度的0.6倍时达到最佳,并且最小油膜厚度越大,织构的动压效应越差。4种横截面沟槽织构的动压润滑性能优劣顺序为:矩形>内凸阶梯型>椭圆形>V型。随织构宽度从100μm增加到480μm,油膜承载力先增加后减小,宽度在360μm(72%面积占比)时达到最大。在6种分布角度中,60°矩形沟槽织构的润滑减磨性能最好。结论在流体动压润滑范围内,适当减小最小油膜厚度,沟槽底部尽可能平整,保持织构深度略小于最小油膜厚度,并使垂直速度方向油膜收敛区域的织构长度较长,便能获得润滑减摩性能较好的沟槽形表面织构。合理参数的沟槽形织构能够极大提高压裂泵柱塞表面的油膜承载力,降低摩擦系数,有利于延长柱塞密封副的使用寿命。 展开更多

关键词 压裂泵柱塞 表面织构 沟槽 动压润滑 织构参数 油膜承载力 摩擦系数

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正多边形微孔织构化端面密封性能数值计算 被引量：1

2

作者 耿军 穆塔里夫·阿赫迈德 殷润生 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期83-87,93,共6页

针对表面织构提升机械密封端面的流体动压和密封性能的问题,提出了一种正多边形表面织构,通过建立正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面模型;利用数值模拟的方法计算了正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的流体压力分布... 针对表面织构提升机械密封端面的流体动压和密封性能的问题,提出了一种正多边形表面织构,通过建立正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面模型;利用数值模拟的方法计算了正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的流体压力分布;研究了正多边形织构对机械密封的密封性能的影响规律。结果表明:当织构面积比S=(12~16)%,织构深度h_(p)≈3μm,密封间隙h_(0)≈2μm时,正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的密封性能较好;正五边形织构与正三边形织构和正四边形织构相比,在高压一侧有较大的高压区域;正五边形织构相较于正三边形织构、正四边形织构有较好的密封性能。 展开更多

关键词 正多边形 表面织构 动压润滑 密封性能 数值模拟

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液体辅助激光加工织构及表面摩擦特性研究

3

作者 黄珂 杨发展 +3 位作者 扈伟昊 林云龙 杨宇 刘朝伟 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期62-67,共6页

为了缓解切削加工钛合金等难加工材料过程中存在的刀具磨损等问题,采用激光器分别在空气介质和液体辅助条件下在YG6硬质合金刀具表面加工直线沟槽织构,在UMT直线往复摩擦磨损试验机上测试了不同工艺加工所得织构刀具的摩擦及磨损性能,... 为了缓解切削加工钛合金等难加工材料过程中存在的刀具磨损等问题,采用激光器分别在空气介质和液体辅助条件下在YG6硬质合金刀具表面加工直线沟槽织构,在UMT直线往复摩擦磨损试验机上测试了不同工艺加工所得织构刀具的摩擦及磨损性能,通过体视显微镜对磨损形貌进行表征分析,采用计算流体力学方法对试验进行模拟仿真,并结合流体动力学分析,探究织构刀具在润滑条件下的减摩机制。结果表明:激光加工工艺显著影响硬质合金刀具表面在切削液润滑条件下的摩擦磨损行为,液体辅助激光加工所得织构表面表现出较好的抗摩擦磨损性能,摩擦因数相对于无织构刀具表面降低了78.2%,主要是由于在摩擦过程中刀具-工件接触区的油膜产生了较好的楔形效应,改善了摩擦过程中的润滑状态,提高了摩擦学性能。 展开更多

关键词 表面织构 液体辅助激光加工 摩擦磨损 动压润滑

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多尺度织构参数对往复式液压摩擦副摩擦特性的影响规律研究

4

作者 王文安 孙梦祯 +2 位作者 刘志奇 陈东良 谢志鸣 《机床与液压》 北大核心 2024年第16期74-79,共6页

摩擦副的摩擦磨损是限制机械设备服役性能的主要原因,织构化处理是当前提升摩擦副接触面摩擦特性的有效方法,但当前的织构化研究缺乏液压工况下织构参数的设计体系。针对此问题,采用仿真和试验方法,对往复运动形式下的织构化表面润滑、... 摩擦副的摩擦磨损是限制机械设备服役性能的主要原因,织构化处理是当前提升摩擦副接触面摩擦特性的有效方法,但当前的织构化研究缺乏液压工况下织构参数的设计体系。针对此问题,采用仿真和试验方法,对往复运动形式下的织构化表面润滑、摩擦特性进行正交化分析。使用极差分析方法,以仿真组动压承载力与试验组磨损量为评价标准,得到各参数对织构化表面摩擦特性的影响权重为:直径>深度>面密度>形状,最优织构参数为外接圆直径700μm、形状三角形、深度300μm、面密度8%。建立了液压工况下的织构最优参数设计体系,为织构化处理在液压摩擦副的实际应用奠定了基础。 展开更多

关键词 表面织构 多尺度织构参数 动压润滑 摩擦特性 最优参数设计

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径向动压气体轴承承载能力的CFD分析 被引量：2

5

作者 龚霖 殷玉枫 +3 位作者 张锦 赵春江 柴晓峰 曾光 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期81-88,共8页

为改进计算精度和提高计算效率,采用CFD软件Fluent对径向动压气体轴承承载能力进行分析。使用软件Solidworks建立径向动压气体轴承三维物理建模;从可压缩流体润滑方程及连续性方程出发,得到等温条件下动压润滑雷诺方程的基本形式,运用... 为改进计算精度和提高计算效率,采用CFD软件Fluent对径向动压气体轴承承载能力进行分析。使用软件Solidworks建立径向动压气体轴承三维物理建模;从可压缩流体润滑方程及连续性方程出发,得到等温条件下动压润滑雷诺方程的基本形式,运用有限差分法计算径向动压轴承的压力分布及承载力等特性;采用Fluent进行有限元仿真模拟,直接求解气体润滑基本方程Navier-Stokes方程,分析偏心率和长径比等轴承参数对气体轴承承载能力的影响。结果表明:轴承整体气膜的压力分布沿轴承轴向中线几何对称,由于轴承的偏心作用,在轴承最下端为气膜最薄的区域;气体流入方向存在正压最大区域,气体流出方向存在负压最大区域,由于气体的压差使得轴承具有了一定的承载能力;随着偏心率和长径比的增大,轴承的承载能力随着转速的变化呈非线性上升趋势。 展开更多

关键词 动压气体轴承 CFD 气体润滑 承载力 动压润滑

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UHMWPE复合材料水润滑轴承润滑状态转变性能研究 被引量：3

6

作者 王艳真 王晔 +1 位作者 钟涛 尹忠慰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期98-104,共7页

水润滑轴承润滑介质的黏度较低,轴承动压润滑难以形成。研究水润滑轴承润滑状态转变特性,可为水润滑复合材料轴承的设计和优化提供依据。建立水润滑轴承流固耦合计算模型,研究轴承承载力、水膜压力、轴承变形量随工况的变化关系,提出水... 水润滑轴承润滑介质的黏度较低,轴承动压润滑难以形成。研究水润滑轴承润滑状态转变特性,可为水润滑复合材料轴承的设计和优化提供依据。建立水润滑轴承流固耦合计算模型,研究轴承承载力、水膜压力、轴承变形量随工况的变化关系,提出水膜厚度测试方法,研究轴承摩擦因数、水膜厚度随转速、负载的变化规律。研究结果表明:随偏心率和转速增大,轴承承载力、最大水膜压力和最大变形量均逐渐增大;随转速增大,轴承承载力、最大水膜压力和最大变形量的增幅逐渐减小。试验发现随着负载增大,改性UHMWPE轴承从混合润滑向动压润滑转变的膜厚比逐渐减小。 展开更多

关键词 UHMWPE 水润滑轴承 润滑状态 动压润滑

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织构化的铝合金表面摩擦学特性研究 被引量：4

7

作者 薛超 卢艳 陈娟 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期269-275,共7页

本文利用精密加工方法在铝合金表面加工出不同的织构,通过摩擦磨损试验研究了表面织构形态对试样动压润滑、摩擦磨损特性的影响。结果表明,铝合金表面织构化可以有效地改善其摩擦学特性。条纹状织构深度越深,动压润滑效果越好,摩擦系数... 本文利用精密加工方法在铝合金表面加工出不同的织构,通过摩擦磨损试验研究了表面织构形态对试样动压润滑、摩擦磨损特性的影响。结果表明,铝合金表面织构化可以有效地改善其摩擦学特性。条纹状织构深度越深,动压润滑效果越好,摩擦系数越小,磨损深度越浅;当网状织构夹角由小变大时,试件表面摩擦系数呈现抛物线变化,磨损深度随之增大。 展开更多

关键词 表面织构 铝合金 动压润滑 摩擦学特性 摩擦系数 摩擦磨损

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异步特种电机用动压轴承性能仿真与试验研究

8

作者 刘成 《防爆电机》 2023年第3期43-46,共4页

屏蔽电机作为动压滑动轴承支撑的转子系统,要求具备高可靠性。为保证异步屏蔽电机系统的安全稳定运行,支撑异步屏蔽电机转子的动压滑动轴承也必须具备极高的安全性与稳定性。为了研究异步屏蔽电机动压滑动轴承的安全性与稳定性,详细介... 屏蔽电机作为动压滑动轴承支撑的转子系统,要求具备高可靠性。为保证异步屏蔽电机系统的安全稳定运行,支撑异步屏蔽电机转子的动压滑动轴承也必须具备极高的安全性与稳定性。为了研究异步屏蔽电机动压滑动轴承的安全性与稳定性,详细介绍了流体润滑轴承的理论基础,并使用经典紊流修正系数对Reynolds方程进行了修正,计算出了动压滑动轴承的静、动特性参数。采用有限元方法对计算域进行了离散与求解,分析了异步屏蔽电机动压滑动轴承在典型工况下的水膜特性,并研究了转速、载荷、载荷角、轴瓦间隙、宽度、导程等参数对异步屏蔽电机轴承的动静特性的影响规律。 展开更多

关键词 动压润滑 轴承性能 水膜特性 仿真分析

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扇形可倾推力轴承结构参数对润滑特性影响分析 被引量：1

9

作者 刘丁元 闫丹 《防爆电机》 2020年第1期29-32,共4页

以160kW立式屏蔽泵电动机扇形可倾推力轴承为例,根据动压润滑理论,编制Matlab润滑求解程序,分析了扇形可倾瓦支点位置、包角对其润滑性能的影响,为可倾推力轴承润滑优化研究提供了有力依据。

关键词 扇形瓦块包角 水膜压力 扇形瓦支点位置 动压润滑

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重载低速动压润滑推力轴承的理论分析

10

作者 李建平 刘锐 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期370-372,共3页

针对多滑瓦平面推力轴承的弹性变形、承载能力、刚度、油粘度、油膜厚度等参数进行理论分析 ,得出这些参数的部分关系 。

关键词 弹性变形 动压润滑 推力轴承

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管磨机主轴承的压力分布计算

11

作者 许朋真 申占民 《水泥技术》 2003年第6期23-26,共4页

本文用雷诺方程推导出计算轴承压力分布的差分公式;并以此为依据,计算管磨机主轴承轴瓦的压力分布;并为轴瓦的结构设计提出建议。

关键词 管磨机 主轴承 压力 结构设计

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齿轮传动与润滑

12

作者 段庆龄 《武汉化工学院学报》 1997年第4期64-66,共3页

分析了齿轮在传动过程中啮合的几何形状的变化及对动压润滑的影响．在齿轮传动中，动压油膜的形成是延缓齿轮磨损的重要条件，而优化齿轮参数有利于齿轮的动压润滑．

关键词 啮合 几何形状 磨损 动压润滑 传动 润滑

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锥台微造型对水液压安全阀阀芯润滑的影响研究

13

作者 张宇 陈国瑜 王传礼 《机电工程技术》 2020年第12期10-12,共3页

为改善阀芯动压润滑性能,引入一种新型锥台微造型作用于煤矿水液压安全阀阀芯外表面,通过改变微造型深度和锥台角度参数,建立模型并计算分析。分析结果表明:基于锥台微造型的水液压安全阀阀芯表面可产生动压力,有效提升动压润滑性能,减... 为改善阀芯动压润滑性能,引入一种新型锥台微造型作用于煤矿水液压安全阀阀芯外表面,通过改变微造型深度和锥台角度参数,建立模型并计算分析。分析结果表明:基于锥台微造型的水液压安全阀阀芯表面可产生动压力,有效提升动压润滑性能,减少摩擦磨损;阀芯表面动压力的压力幅值随深度的增大而增大,随角度的增大先增大后减小;阀芯表面承载力大小随深度的增大而增大,随角度的增大先增大后减小。 展开更多

关键词 动压润滑 锥台微造型 水液压安全阀 深度 锥台角度

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弹性流体动压润滑理论在平面二次包络环面蜗杆副上的应用

14

作者 姚立纲 李尚信 蒋伯英 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1991年第1期73-77,共5页

从弹性流体动压润滑理论出发,分析了平面二次包络环面蜗杆副的最小油膜的发生,讨论了润滑状态的判断条件。

关键词 润滑 弹性流体 蜗杆副 二次包络

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衬套与活塞销轴线不平行润滑分析

15

作者 李建鸿 王玉帅 杨承霖 《内燃机与配件》 2015年第10期30-32,共3页

基于平均流量模型及微凸体接触理论,建立考虑表面粗糙度的衬套与活塞销轴线不平行润滑模型,对其进行润滑仿真计算分析。结果表明:两轴线同面倾斜时,对润滑性能影响微弱,轴线异面倾斜时对润滑影响较大,对衬套的润滑分析不可忽略其影响。

关键词 连杆衬套 轴颈倾斜 动压润滑

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摩托车发动机缸套内表面激光微造型的润滑工艺

16

作者 马俊 王建生 +1 位作者 王大承 康献民 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第4期12-16,共5页

基于流体动压润滑理论,建立了摩托车发动机缸套表面有规则抛物面微凹腔结构的流体动压润滑数学模型;结合雷诺空化边界条件、利用超松弛迭代法、采用Matlab编程求解离散后的数学模型;分析了各种工艺参数对流体动压润滑性能的影响规律,得... 基于流体动压润滑理论,建立了摩托车发动机缸套表面有规则抛物面微凹腔结构的流体动压润滑数学模型;结合雷诺空化边界条件、利用超松弛迭代法、采用Matlab编程求解离散后的数学模型;分析了各种工艺参数对流体动压润滑性能的影响规律,得到了最优的理论工艺参数组合. 展开更多

关键词 激光微造型 摩托车 发动机缸套

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浅论蜗杆副的传动效率

17

作者 武昭晖 《矿山机械》 北大核心 2000年第3期52-54,共3页

讨论了蜗杆的传动效率计算方法和影响传动效率大小的主要因素，给出了提高传动效率的设计方法和使用时应采取的措施。

关键词 蜗杆副 传动效率 蜗轮 啮含效率

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泵用电机水润滑轴承选择与应用

18

作者 郎冬 《防爆电机》 2021年第3期54-57,共4页

结合水润滑轴承应用现状,对水润滑动压滑动轴承的润滑机理、自身特点进行了论述,并以泵用电机为例介绍了水润滑轴承的结构型式、应用范围、水润滑轴承材料特性等。同时对水润滑轴承应用及轴承材料选择的重要因素进行了分析。

关键词 动压润滑 水膜 摩擦副 轴瓦材料

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表面形貌对流体动压润滑和摩擦的影响

19

作者 董磊 张晓宇 +3 位作者 王俊元 杜文华 刘峰 石瑞敏 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第2期112-117,共6页

为探求表面形貌参数与粗糙接触界面流体动压润滑和摩擦性能之间的关系,应用有限差分法求解雷诺方程,结合膜厚方程和剪切力(摩擦力)方程,获得了随机粗糙表面接触压力和摩擦力的三维分布状态.通过对三维粗糙随机接触表面进行计算机模拟仿... 为探求表面形貌参数与粗糙接触界面流体动压润滑和摩擦性能之间的关系,应用有限差分法求解雷诺方程,结合膜厚方程和剪切力(摩擦力)方程,获得了随机粗糙表面接触压力和摩擦力的三维分布状态.通过对三维粗糙随机接触表面进行计算机模拟仿真,理论模型和计算方法得到了验证.随机粗糙接触载荷和摩擦力均随ISO 25178表面形貌参数国际标准中表面高度均方根偏差、表面高度分布偏态和表面展开面积比的增加而非线性增加,随自相关最快衰减率的增加而显著减小,揭示了表面形貌中"峰"和"谷"的特征对接触界面承载能力和摩擦力的影响.研究结果为进一步表面形貌的功能性表征研究提供了理论基础. 展开更多

关键词 表面形貌 动压润滑 摩擦 接触

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激光仿生微织构对改善滑动导轨摩擦特性的研究 被引量：9

20

作者 韩洪松 吴树谦 +4 位作者 吴国庆 符永宏 朱维南 宋晨光 张旭东 《应用激光》 CSCD 北大核心 2018年第3期436-441,共6页

金属与金属配副的滑动导轨具有刚度高、承载力强等优点,但该类型导轨存在摩擦系数大、响应速度慢的缺点,严重限制了该型导轨的使用范围。根据仿生学原理使用激光微织构技术在金属滑动导轨副表面加工出有序排列的微凹坑以改善导轨的摩擦... 金属与金属配副的滑动导轨具有刚度高、承载力强等优点,但该类型导轨存在摩擦系数大、响应速度慢的缺点,严重限制了该型导轨的使用范围。根据仿生学原理使用激光微织构技术在金属滑动导轨副表面加工出有序排列的微凹坑以改善导轨的摩擦学性能。通过Matlab仿真验证微凹坑造型对减少摩擦副摩擦力的作用,并在40Cr盘试样端面加工规则、有序排列的微凹坑,与HT200销试样配副,在Rtec摩擦磨损试验机上开展导轨的摩擦特性试验研究。仿真和实验结果表明,微凹坑不仅可以改善导轨的储油情况,还可以产生动压润滑效应,有效地降低金属配副滑动导轨的摩擦系数,实验中最大摩擦系数可降低72%。 展开更多

关键词 滑动导轨 激光仿生微织构 动压润滑效应 摩擦系数

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