喷油润滑内齿圈外圆面红外测温及误差分析

高速重载人字齿轮箱的摩擦功率损失会转换成为温升,齿面温度测量是评价齿轮箱润滑和冷却设计的重要手段。针对某人字齿轮箱中内齿圈外圆面温度的在线实时准确测量需求,提出了一种基于红外测温仪的旋转齿轮表面温度测量方法,并分别设计搭建了相关测试试验装置。首先,分析了基于红外测温仪的旋转齿轮表面温度测量误差的影响因素;其次,通过试验对待测齿面的发射率进行标定;最后,开展了不同转速工况下的喷油润滑齿轮表面温度测量试验,并分析了吹气压力和吹气温度对红外测温误差的影响。研究结果表明:待测齿面喷涂黑色哑光漆后的标定发射率为0.96,而红外测温光路上的光学镜片会使红外测温值低2℃左右;带有空气吹扫管的红外测温仪可以在线实时测量旋转内齿圈外圆面的温度,且红外与热电偶测温值的最大相对误差不超过7%;选择合适的空气吹扫压力和吹扫温度,可以进一步减小红外测温误差。

深沟球轴承喷油润滑搅油损失研究

为了揭示喷油润滑时深沟球轴承搅油损失随喷油润滑条件的变化,提高齿轮箱综合传动系统的性能,建立深沟球轴承喷油润滑下的数值计算模型,并用SKF模型进行验证。采用数值模拟和设计正交方案的方法研究喷油润滑时深沟球轴承内部流场运动状态,以及在不同工况参数下深沟球轴承喷油润滑的搅油损失,并通过极差分析和方差分析确定各个因素对轴承搅油损失的影响程度。研究表明:在喷油润滑过程中,外圈表面润滑油体积分数随着润滑油的进入不断提高,并且逐渐趋于均匀稳定,而内圈表面润滑油体积分数则始终很低;喷嘴角度对轴承内部润滑和搅油功率损失影响很大,当喷嘴朝向外圈时,搅油力矩最小,但润滑性能较差,当喷嘴朝向内圈时,润滑性能最好,但搅油力矩稍大;各个因素对轴承搅油损失影响由大到小顺序为节圆直径、转速、喷油压力、喷嘴直径、温度。研究结果对探究深沟球轴承喷油润滑搅油机制和提升车辆传动效率提供了重要的设计和理论参考。

航发主轴球轴承喷油润滑热场分析及试验研究

针对航发主轴三点接触球轴承高速运转时容易引起轴承烧伤问题,采用局部法建立轴承生热模型。基于流体两相流理论和耦合传热原理,建立轴承流固耦合模型,分析转速、供油量等对流场以及轴承温度的影响。利用航发球轴承试验机开展轴承温升试验,并对仿真结果进行验证。结果表明:随着供油量的增加,轴承外圈的油量显著增加,轴承温度下降;当供油量达到1.2 L/min时,继续增加供油量冷却效果减弱;随着转速增加,轴承腔内油液减少,轴承内外圈温度均增大且内圈增幅比外圈大;随着轴向载荷增加,轴承内外圈温度均增大。试验结果与仿真计算最大误差为10.27%,验证了模型的合理性。

油润滑下蛇纹石矿物改善钛合金摩擦学性能的研究

采用SRV摩擦试验机研究了天然微纳米蛇纹石粉体作为CD 5W/40润滑油添加剂对Ti6Al4V合金摩擦学性能的影响,在不同添加量、载荷和频率条件下考察了和钢配副的钛合金的润滑自修复行为.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)和纳米压痕仪等分析了磨损表面的微观形貌、元素组成、元素含量和化学状态以及纳米力学性能等,揭示了蛇纹石矿物提高钛合金抗磨减摩性能的作用机理.结果表明:摩擦过程中添加到润滑油中的蛇纹石在钛合金磨损表面形成了1层由多种金属氧化物、硬质陶瓷颗粒和石墨等组成的自修复膜,该自修复膜具有优异的力学性能,有效隔离了摩擦副的直接接触,抑制黏着磨损,并有利于润滑油在摩擦表面的吸附和铺展,从而显著改善了油润滑条件下钛合金的摩擦学性能.在蛇纹石粉体质量分数为0.3%、载荷为10 N、频率为5 Hz时,钛合金的摩擦系数和磨损体积降至最小,与基础油润滑下相比分别降低55.91%和76.74%.

高速齿轮两相流场及喷油润滑特性分析

高速齿轮箱内的复杂流场通过影响齿轮喷油润滑特性,进而影响传动系统的传动效率和工作性能。针对高速齿轮箱复杂流场及挡板结构带来的影响等问题,开展了高速齿轮喷油两相流场及润滑特性研究。基于计算流体力学方法,建立高速斜齿轮喷油润滑两相流场分析模型,分析了两相流场分布特性;在此基础上,研究了喷油参数(如喷油速度、喷油夹角、轴向角度)以及齿轮挡板对喷油润滑特性的影响规律。结果表明,高速斜齿轮喷油润滑时,表面油液有偏斜现象;通过提高喷油速度或增加正轴向角度,可以改善油液偏斜现象,提高润滑效果;齿轮挡板对油液起着导流作用,其中,设置轴向挡板有利于增加齿面的油液。为高速齿轮箱两相流场分布特性研究及喷油润滑优化设计提供了依据。

基于CFD的负压下高速齿轮箱喷油润滑分析

为了提升齿轮传动系统的传动效率以及齿轮副的使用寿命,有必要研究高速齿轮箱内润滑油在齿面的铺展状况,并探索最佳的喷油润滑参数。为此,基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)理论,建立了负压下高线速度齿轮喷油润滑有限元仿真模型;分析了在负压条件下油液射流与高速齿轮齿面的碰撞演变过程,得到了油液在不同时刻的运动情况以及在齿面的铺展情况;进一步探究了高速下不同齿轮箱压强和喷油参数对齿面润滑效果的影响规律,得到了0.5个大气压强下的最佳喷油参数。结果表明,喷嘴直径为12 mm时,油液与高速齿面碰撞后飞溅效果不明显;一定的负压可以提高齿面润滑效果,并减少齿轮副功率损失;0.5个大气压强下,喷油角度为50°、喷油距离较近、喷油速度较大时,齿面润滑效果最佳。

油润滑状态下粉末冶金件的摩擦磨损性能分析

研究了油润滑状态下铁基粉末冶金件的摩擦磨损性能,探索了Mo、P以及C元素对铁基粉末冶金材料硬度、金相和摩擦磨损性能的影响,并与铸件的耐磨性进行了对比分析,探讨了铁基粉末冶金件和铸件在本实验条件下的磨损机理。结果表明:Mo、P元素的加入均使材料硬度有所提高;Mo元素的加入可抑制烧结过程中珠光体的生成,促进贝氏体的产生;P元素的加入对材料组织和性能的影响比较复杂;在添加P的基础上增加C含量,材料耐磨性有所提升但不太明显。本实验条件下,Fe-0.9C-1.2Cu的铁基粉末冶金材料耐磨性与铸件相似,加入Mo、P后的材料耐磨性好于铸件,粉末冶金件主要呈现磨料磨损形貌,而铸件为磨料磨损和疲劳剥落共存。

激光表面织构参数对乏油润滑下钢球-钢盘摩擦学性能影响

通过改变激光打标机的加工参数对微织构形貌进行优化改进,并利用可控气氛微型摩擦磨损实验仪研究乏油条件下表面微织构不同参数对其摩擦学性能的影响,用微机万能工具显微镜测试表面微织构形貌、磨斑直径、磨痕,并计算得到钢球磨损量。结果表明:当线间距取值0.01 mm,开光延时为-91μs,关光延时为114μs,结束延时为112μs,拐角延时为97μs时,加工的钢盘三角形微织构的形貌质量比默认参数时高;5个参数对表面微织构形貌质量影响程度的先后顺序为:拐角延时>开光延时>关光延时>线间距>结束延时;在载荷8.82 N、转速400 r/min乏油润滑条件下,三角形织构摩擦因数和磨损量最小的参数组合为深度18~23μm,尺寸150μm,间距250μm。表面微织构抗磨减摩机制是由流体动压效应、减小接触面积、提供“二次润滑”及收集并储存磨粒等多个机制共同作用的结果。

基于STAR-CCM+的高速角接触球轴承喷油润滑研究

喷油润滑系统广泛应用于高速滚动轴承,喷油润滑条件下轴承温升特性是影响轴承动态工作稳定性的重要因素。基于两相流理论,以71904C角接触球轴承为研究对象,建立全轴承模型,采用旋转坐标系描述各组件运动,分析滚动轴承在不同参数下喷油润滑的两相流与传热效率的影响规律。结果表明:随着轴承转速增加,轴承搅拌力矩也相应增加,导致轴承内部温度升高;润滑油运动黏度增加,轴承内部流场搅拌力矩增加,导致轴承温度升高;轴承喷油速度增加,内部流场温度呈现先增加后降低趋势,因此存在一个最佳喷油速度使得轴承温升最低。

高速齿轮喷油润滑流场及冷却性能研究

为探究齿轮传动过程中喷油润滑冷却特性以及确定最佳喷油位置,本文以一对外啮合直齿轮为研究对象,根据齿轮传动功率损失,建立了齿轮喷油润滑流场和温度场耦合计算模型,采用流热耦合数值计算方法以及动网格技术对齿轮喷油润滑工况进行了瞬态仿真分析,得到了各喷油位置下润滑液分布情况以及齿轮本体温度分布情况,从而确定最佳喷油位置。

稀油润滑系统在棒材轧机上的应用

介绍了某新建棒材生产线轧机稀油润滑系统,主要包括稀油润滑系统中各部分的组成和主要参数选的设定及控制要求,稀油润滑设备安装调试过程中常见的问题和优化改进,以及日常维护和管理中的方法措施。

全陶瓷球轴承油润滑特性及其对服役性能影响规律

相比于金属球轴承,全陶瓷球轴承在极端工况下的服役性能更加突出。为了揭示全陶瓷球轴承油润滑特性,提高全陶瓷球轴承的运转性能与使用寿命,以6208CE氮化硅全陶瓷深沟球轴承为例,对其在油润滑工况下所表现出的摩擦、振动、温升等特性进行试验研究,探讨供油量对全陶瓷球轴承润滑状态的影响,并对试验后的全陶瓷球轴承接触微区表层进行解析。研究发现:全陶瓷球轴承油润滑服役过程中,在某个特定工况下存在一个最佳供油量,使得轴承可实现全膜润滑,从而表现出最好的摩擦、振动、温升等特性;小于最佳供油量时,为乏油状态,轴承接触微区存在油-固混合润滑状态;大于最佳供油量时,过多润滑油液会产生的黏滞阻力;相比于载荷,轴承的转速对最佳供油量的取值具有决定性影响。研究成果对于揭示全陶瓷球轴承油润滑特性,丰富其润滑理论与方法具有一定指导意义。

偏心凸轮副时变乏油润滑数值分析

为研究乏油条件下偏心凸轮副的润滑状态,基于凸轮-挺杆机构建立时变乏油润滑模型,探究一个周期内6个典型瞬时(60°、120°、180°、240°、300°、360°)的压力和油膜厚度变化规律,并分析不同凸轮旋转角度下转速、初始载荷和润滑油黏度等参数对接触区润滑状态的影响。结果表明:当凸轮转至180°时,膜厚最小,压力最大,乏油状况最严重;限量供油下最小膜厚出现在凸轮转角为180°时,但是凸轮转角为0°时乏油速度最快,乏油程度更深;增大凸轮旋转速度时乏油速度更快,乏油程度更深;相同供油条件下,润滑油黏度越高使得接触区乏油情况越严重,乏油速度更快,乏油程度更深;载荷对接触区的润滑状态的影响较小,只在凸轮转角为0°接触区卷吸速度最大时,能够体现出载荷对接触区润滑状态的影响。

稀油润滑站控制策略的改进

高温风机和窑主传减速机系统采用的XYZ系列稀油润滑站均出现过油站重故障引起的主设备停机事故,根据故障发生原因对油站控制逻辑进行了分析,改进了PLC对供油油泵的控制策略,有效规避了设备停机的风险,提高了设备运行可靠性。

对称平衡活塞往复压缩机有油润滑的填料函应用研究

对称平衡活塞往复压缩机的有油润滑填料函是各个密封件的组合体,其主要有冷却、润滑、密封、泄露的气体排放功能,任何一环出现问题就会导致填料故障;在高压、高温、有毒、易燃、易爆的环境下,一旦填料泄漏易发生火灾和爆炸,生产中的有毒有害气体就会对周围的人身造成伤害,对周围的环境造成破坏,这就要求在机组维护保养时一定要保证装配和维修的质量,其重点阐述应用在整体机组GE DPC 2803/04系列、GE分体机CFA系列、RAM系列、WH系列、ARIEL JG系列等活塞杆的填料函和密封环,并分析其系统原理、密封环原理、密封环结构、密封环种类、填料函拆卸、装配注意事项、填料函失效原因排查等。

立辊轧机稀油润滑系统选型计算

介绍稀油润滑系统的重要性,分析某中板轧机粗轧立辊轧机稀油润滑系统部件的功能、选型、参数计算,以及改进措施,对稀油润滑系统的整体设计具有参考价值。

油润滑条件下Si_(3)N_(4)-GCr15滑动磨损失效机理研究

研究了航空发动机混合陶瓷轴承摩擦副Si_(3)N_(4)-GCr15的滑动磨失效机理。利用试验机进行了油润滑中的滑动磨损试验,并对摩擦副的表面磨损情况进行了微观表征。结果表明,油润滑中Si_(3)N_(4)-GCr15摩擦副的磨损失效机理为磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损。混合参数Sdq可以准确反映Si_(3)N_(4)-GCr15摩擦副的微观形貌变化情况。利用ABAQUS2016软件模拟了摩擦副在磨损中的应力分布,发现当Si_(3)N_(4)球在循环应力的作用下与GCr15盘相互摩擦时,在人工凹坑的边缘区域出现了应力集中现象,加速了磨损进程。

采煤机行走箱滴油润滑装置制作及应用

采煤机行走箱由于结构布置原因,行走箱的齿轮传动系为开式传动,开式齿轮传动由于齿轮干摩擦传动,摩擦因数极大,可引起齿轮啮合磨损异常,啮合异响,齿轮由于没有润滑导致轮系磨损失效,驱动轮、行走轮配件消耗量较大,为了解决该问题,在采煤机行走箱上增加了滴油润滑装置,提高传动齿轮的使用寿命。

4L-20/8空压机有油润滑改无油润滑

将老式有油润滑空压机改造为换代的无油润滑新机型 ,并采用了专利产品———复合型填充PTFE新材料和卸荷结构的导向环 ,现场实际运行表明 ,不但使用性能与国内同类型新机器相同 ,且导向环、活塞环使用寿命提高了数倍。

电动螺旋压力机主螺杆稀油润滑方案设计

介绍了电动螺旋压力机主螺杆的传统润滑方式,简要分析了其优点和缺点。在此基础上,详细介绍了主螺杆稀油循环润滑系统设计方案及其优势。