轴承滚子非常态运动弹流润滑分析

针对工程中轴承工作时滚子发生非常态运动问题,建立滚子非常态运行模型,利用数值分析方法,研究了滚子非常态运行时滚子与外圈、滚子与内圈间的弹流润滑特性。结果表明,轴承滚子微小偏斜时,会造成滚子与外内圈之间一端油膜膜厚减小,接触压力增大,另一端变化正相反,其中接触压力的改变较明显,引起偏载现象,且滚子与内圈间的情况更严重;轴承滚子小角度歪斜时,对滚子与内外圈间膜厚和应力分布情况影响都不大。     

内燃机凸轮滚轮转速测量系统及滑差特性研究北大核心CSCD

搭建了基于某型号内燃机凸轮–滚轮机构的滚轮转速测量系统,初步研究了滚轮打滑特性。该系统采用巨磁阻(giant magneto resistance,GMR)传感器测量滚轮转速,得到实际运动下凸轮与滚轮间的平均滑差值。试验结果表明:真实工况下凸轮与滚轮间确实存在打滑,而且打滑受到工况条件的影响。试验发现,随凸轮转速增大,滚轮打滑总体增加,增大凸轮-滚轮接触副压力可以抑制凸轮与滚轮间打滑,低黏度润滑油也能够削弱打滑。     

集油轨道对偏心凸轮限量供油润滑性能的影响

针对偏心凸轮蓝宝石盘弹流接触,对盘面进行表面能梯度修饰,形成增强的集油轨道。利用光干涉润滑油膜测量系统,获得限量供油条件下偏心凸轮盘接触区润滑油膜厚度和油池分布,分析了集油轨道对接触区润滑性能的影响。结果表明:盘面表面能梯度诱发的张力驱动增强了润滑油的回填,提高了接触区中心膜厚;在低转速和低负荷时,集油轨道的调控效果使入口区润滑油池扩张1.6～4.7倍;高黏度润滑油会降低集油轨道润滑油回填效果;集油轨道对不同油品的润滑状态皆有改善效果;供油量不同,可形成集油轨道效果的差异。     

内燃机排气凸轮-滚轮副异常工况下热弹流润滑分析

以某型号内燃机排气凸轮-滚子副为研究对象，建立有限长线接触条件下瞬态热弹流润滑数学模型及完全数值求解方法。依据实际载荷谱等工作参数下，给出凸轮-滚子间的滑动模型，获得凸轮-滚子副在凸轮旋转周期内润滑特性，并分析凸轮与滚子之间的打滑、滚轮偏斜和滚轮凸度对接触副润滑的影响。结果表明：打滑导致接触区温度和摩擦因数明显升高，从而弱化接触区润滑状态；滚子偏斜时油膜厚度明显减小，增加润滑失效的可能性。研究表明，在设计滚子凸度时考虑滚子偏斜问题的影响，可以在一定程度上缓解其负面影响。研究结果为凸轮-滚子副的润滑设计提供了一定的理论依据。     

表面划痕对滚子副润滑状态的影响

基于试验中观察到的滚子表面划痕现象,采用数值方法研究了不同供油条件下,划痕对滚子副润滑性能的影响,并与已有试验进行了比较,讨论了划痕长度和深度的影响.结果表明,划痕会影响滚子副的油膜压力和厚度,使得划痕中心油膜压力减小,膜厚增加;同时,划痕边缘处油膜压力增大,膜厚减小.供油层厚度越小,即乏油程度越严重,划痕边缘处的油膜压力及其梯度越大,膜厚越小.划痕越长,划痕越深,划痕中心的油膜压力越低,而膜厚越大.因此,划痕虽增大了滚子副划痕中心的膜厚,降低其压力,但同时增大了划痕附近的压力,减小了膜厚,在乏油条件下尤其如此,因此,划痕会加速滚子副的局部磨损.     

内燃机凸轮-滚轮型接触副弹流润滑分析

基于某内燃机凸轮-滚轮型机构，建立相应的接触副弹流润滑数值模型，得到凸轮旋转周期内运动副的完整润滑状态，并分析滚轮凸度、润滑油黏度及凸轮-滚轮间打滑现象的影响。结果表明：一个周期内，凸轮-滚轮接触副的润滑状态可分为波动期和平稳期，与凸轮升程的改变规律相对应；滚轮凸度会影响接触副的润滑状态，且接触区压力分布对其十分敏感；提高润滑油黏度在一定程度上可以起到优化接触区压力分布，改善润滑状态的效果；凸轮-滚轮间打滑现象则会降低接触区成膜厚度，尤其是对润滑油温升和摩擦因数的影响更为显著。     

挡圈槽槽底跳动测量装置

活塞挡圈槽槽底跳动(即挡圈槽槽底相对于活塞销孔中心线的跳动)公差一般要求为0．2mm，如果挡圈槽槽底跳动超差，挡圈易弹出，使活塞销产生轴向窜动。挡圈槽在销孔的里面，槽底跳动很难测量(见图1)，挡圈槽的加工是以销孔定位，我们在日常加工中一般采用工装保证的方法来控制该检测项目，即在加工过程中控制涨心胎跳动合格，则挡圈槽槽底跳动合格，现场无法直接出据单个活塞具体的测量数值。     

活塞盲孔简易测量装置

活塞盲孔可以使油环刮下来的多余润滑油沿着销孔两侧的面窗流回机底壳。在工艺上盲孔尺寸的标注一般如图1所示，盲孔细且深入环槽底部，不易用量具直接测量，定制专用的量具费用很高。生产线一般用粗加工外圆尺寸或面窗毛坯圆弧面作测量基准，用卡尺尾部测杆测量，然后再进行换算，或者用深浅通止规目测来判断合格与否。以上办法由于测量基准为毛坯面或粗加工面，     

硬脂酸界面修饰对油膜润滑影响的试验研究

研究了有限量供油条件下,硬脂酸界面修饰对滑块-玻璃盘面接触条件下油膜润滑的影响。利用面接触润滑油膜测量系统,作者测量了PAO10、甲基硅油基础油以及添加了0.1%硬脂酸的同种基础油产生的润滑油膜厚度随速度的变化曲线,理论计算了连续双侧脊薄油层和离散液滴供油条件下的油膜厚度,并对硬脂酸在盘表面的吸附进行了表征。结果表明,硬脂酸吸附层使润滑轨道表面能降低,其上润滑油发生“反润湿”呈现液滴状分布,该分布能够增高润滑膜厚;硬脂酸吸附使固体表面产生致密膜,表面粗糙度降低;离散油滴经接触区被压塌成为连续油层分布,再次恢复到离散态需要一定时间,这与固体表面吸附层密切相关;此外,二甲基硅油能够促进硬脂酸吸附,增大玻璃盘基体改性程度和润滑油膜厚度。     

固/液界面润湿性对线接触油膜润滑的影响

目的 优化表征固/液界面的表征参数。方法 应用AF和FAS修饰柱面滑块以获得不同润湿性的表面，并测量PEG200、150N和PAO6三种润滑油在AF、FAS和SiO2表面上的接触角、接触角滞后以及三种表面的表面自由能。通过对线接触润滑油膜厚的测量，评价固/液界面润湿性与油膜厚度的关联性。结果 润滑油为PEG200或150N时，在SiO2/SiO2接触副产生的油膜厚度高于SiO2/FAS接触副，而且接触角越小，油膜厚度越大；接触角滞后越大，油膜厚度越大。PEG200、150N和PAO6润滑油分别在SiO2/SiO2和SiO2/AF同一接触副时，呈现出几乎相同的油膜厚度。此时，接触角滞后与油膜厚度的关联性优于接触角。此外，润滑油在AF表面测得的接触角最大且接触角滞后最小，但产生的油膜厚度最大，该现象可以归因于油膜承载力/厚度与界面强度的非单调性。结论 在线接触流体动压润滑条件下，固/液界面的润湿性能够影响油膜厚度。界面表征参数接触角和接触角滞后，与油膜厚度的关联性都存在一定的局限性，但相对而言，接触角滞后的范围更大。AF界面特性与油膜厚度的关系，证明了疏油表面可以具有较好的成膜能力。