微极流体润滑条件下能量方程的推导及应用

为考察微极流体的热流体动力润滑特性,根据微极流体的基本理论和能量守恒与转换定律,推导了微极流体的能量方程;依据其润滑条件假设,得出了润滑条件下微极流体的能量方程的简化形式.以有限长滑动轴承为例,将所推导的能量方程与微极流体的雷诺方程和轴瓦热传导方程联立进行数值求解,得到油膜及轴瓦的温度分布.结果表明:采用微极性流体润滑,其油膜及轴瓦的温度均比采用牛顿流体有所升高,流体的微极性越强,温度升高越明显.     

板带钢热轧润滑作用机理及润滑效果

通过建立汽化燃烧区对热轧变形区进行分析计算,发现无论在热轧变形区入口处的汽化燃烧区,还是在变形区,油水混合液都没有足够的时间达到燃点,仍以液体形式存在.采用四球摩擦试验机进行了油膜强度和摩擦因数测定并进行长磨试验.磨斑表面观察表明:当轧制油在水中的质量浓度大于2 g.L-1时,润滑状态为边界润滑,该状态下的润滑作用效果取决于油膜强度,并非轧制油的质量浓度.采用2 g.L-1质量浓度进行轧制润滑生产试验,验证了上述研究结果.润滑有效地降低了轧制压力,同时对冷却水污染最小,取得了很好的润滑效果.对于不同的轧制产品与工艺而言,建议轧制油使用的质量浓度应小于10 g.L-1,否则轧制油残留可能引起冷却水污染.     

混合弹流润滑系统的建模与摩擦学特性研究

为了研究粗糙表面微凸体对混合弹流润滑区摩擦学特性的影响,建立了考虑粗糙表面微凸体的弹流润滑数学模型,可呈现粗糙表面的局部接触状态。通过生成虚拟粗糙表面,分别利用K-E弹塑性接触模型和平均流量雷诺方程计算微凸体接触压力与流体动压力,并且利用快速傅里叶变换技术计算基体的弹性变形量;通过绘制润滑系统的Stribeck曲线,研究了虚拟微凸体、名义载荷、综合粗糙度和微凸体曲率半径对弹流润滑摩擦学特性的影响。结果表明:微凸体的接触压力产生基体弹性变形,使膜厚增加,导致流体动压力减小,微凸体承载比和摩擦因数增大;名义载荷增加导致低速时摩擦因数变小,润滑状态在更低速条件下从边界润滑过渡到混合润滑;综合粗糙度的减小会使Stribeck曲线向左移动;微凸体曲率半径的增大仅使润滑状态加快从边界润滑过渡到混合润滑,然而对从混合区域过渡到弹流区域几乎没有影响。     

干摩擦和水润滑条件下芳纶浆粕/环氧树脂复合材料摩擦磨损性能研究

研究了芳纶浆粕纤维增强环氧复合材料在干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损性能,探讨了纤维含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了复合材料的磨损机理.结果表明:芳纶浆粕纤维能够大幅度提高环氧树脂的摩擦磨损性能;当纤维体积分数为40%时,复合材料的比磨损率最小;在水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨损率均比干摩擦下的明显降低,这是由于水起到了润滑和冷却作用;干摩擦时的磨损机理为粘着磨损和塑性变形,水润滑时主要为犁削和轻微的磨粒磨损.     

细胞挤入狭缝的润滑理论分析

血细胞的入口阻力构成血液循环外周阻力的重要组成部分。本文首次提出一个简化的力学模型,试图探讨细胞挤入二维狭缝的运动特性。本模型的细胞外形根据显微录相设为已知,细胞膜沿其表面滑移。对膜与缝壁间的薄血浆层应用润滑理论,算出压力和剪应力分布,给出了细胞所受阻力。本文得到的细胞运动规律,与显微录相定性一致地模拟了细胞的入口过程。     

油润滑下WSi2/MoSi2复合材料的摩擦学性能

运用M 200型摩擦磨损试验机测定了WSi2/MoSi2复合材料与45#钢配副油润滑时的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜分析了其磨损机理.结果表明:油润滑可明显改善WSi2/MoSi2复合材料的摩擦学性能,在80～120N时材料具有较好的摩擦磨损综合性能;在油润滑下,WSi2/MoSi2复合材料的磨损机理表现为点蚀磨损和磨粒磨损,偶件45#钢的损失主要归因于磨粒的切削作用.图6,参13.     

人类天然关节和人工关节润滑机理的探讨

将关节接触简化为两弹性椭球体的接触,应用弹性流体动力润滑(Elasto-Hydrodynamic Lubrication-EHL)理论研究人类天然关节和人工关节的润滑状态.给出适用于静载、富油、低弹性模量材料的最小膜厚公式H_(min)=2.12(1-0.984e~(-0.579k)U~(0.579)W~(-0.224).由于关节实际上承受变载荷,挤压膜对关节的润滑有重要作用,为此本文进而提出称谓"动载弹性流体动力润滑"的关节润滑模型.应用这个模型,研究了人在行走时髋关节的润滑情况.研究结果表明,在一个行走周期内,髋关节的表面约三分之一时间处于弹性流体动力(Elasto-Hydrodynamic—EHD)润滑;三分之一时间处于混合润滑;其余时间处于边界润滑.这就是说,润滑状态是随时间而变化的.     

可倾瓦推力轴承工作温度的试验研究

本文详细讨论了当支撑位置为距轴瓦进油边0.625时轴承的工作温度随转速、载荷和流量变化而变化的关系。对这种径向线支撑轴承热效应的研究分析表明,运动件(推力板)的热效应对轴承工作温度有决定性的影响。轴承的温升值(相对油腔油温)在大流量时要大于小流量时的值。同时,本试验对被认为是这种轴承能获得较好综合性能的极限支撑位置的热效应提供了十分有用的实物数据资料。     

加工误差对气体静压径向轴承的影响

建立了一种考虑影响气膜厚度误差、圆度和圆柱度误差的气膜厚度分布综合表达式,考虑加工误差对气体静压径向轴承的影响,进行了气体润滑有限元分析.分析表明:圆度和圆柱度误差对轴承的承载能力影响不大;气膜厚度误差为平均气膜厚度的5%时,承载能力变化约为10%.     

MoS2摩擦表面氧化与电子转移

利用电子自旋共振谱（ＥＳＲ）和Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）研究了ＭｏＳ２摩擦表面的氧化行为和摩擦表面氧化的电子转移,发现Ｍｏ２在摩擦失效过程中Ｍｏ＾４＋与氧作用生成稳定的Ｍｏ＾６＋终态氧化物,其间经过Ｍｏ＾５＋过渡态。深入揭示了ＭｏＳ２摩擦表面氧化过程的复杂性,指出Ｍｏ在摩擦表面氧化过程中以多种化学状态存在,Ｍｏ原子的氧化是Ｍｏ４ｄ轨道上的单电子转移过程。