推力轴承油膜厚度测量系统的研制

推力瓦与镜板间的润滑油膜厚度是确保推力轴承安全运行的关键参数。研制了一套推力轴承油膜厚度的测量系统及标定装置。设计了基于反射式传感技术的光纤位移传感器、推力瓦面对位系统以及同步数据采集系统 ,可以测量同一时刻推力瓦面上沿径向分布的 4点油膜厚度 ,其测量精度可以达到± 5 μm。

用于海上油膜厚度测量的激光光强调节装置设计

针对海上溢油油膜厚度测量浮标在实际海试过程中出现的海水浊度影响测量结果的情况,设计开发了适用于差分激光三角法油膜厚度测量的激光光强调节装置.该装置的设计指标为调节时间小于400 ms,超调量小于10%,可应用于浊度0～100 NTU的水中.首先基于单色光束在不同浊度水中传播的衰减规律,建立了差分激光三角法油膜厚度测量系统的控制模型.然后为了保证在不同浊度的海水中电荷耦合元件(CCD)接收到的光强保持稳定,提出了一种基于比例积分校正的鲁棒激光光强调节器设计方法.该方法利用根轨迹根增益与复平面上点实部、虚部的关系来选择调节器的增益,并利用积分环节使得稳态误差为零.最后进行了仿真实验和标准浊度液中的实验.仿真实验表明:在不同光强衰减率下激光光强调节装置都能使CCD接收到的光强保持稳定,且超调量、调节时间等指标都能满足设计要求.在不同标准浊度液中进行的测量实验表明,CCD成像质量较好且未随浊度改变而发生明显变化,证明了该激光光强调节装置的有效性.

浮标式油膜厚度测量传感器的研制

针对海面溢油油膜厚度的测量，基于垂直入射式差分激光三角法原理，研制了可机载投放的浮标式油膜厚度测量传感器。介绍了传感器的组成和原理，给出了系统集成与调试过程，以0级陶瓷量块为标准厚度，采用最小二乘拟合高次曲线的方法对传感器进行了标定。选用1．4～9．4mm量块对传感器进行了精度测量，测量相对误差小于1％。

油膜厚度超声测量声反射系数理论及数值计算

实际润滑系统中油膜厚度较小,常规的超声测量方法不再适用。根据声学理论,分析多层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,建立2种不同的油膜厚度测量理论模型,即共振模型和弹簧模型,讨论不同模型的适用范围。针对不同的理论模型,建立其相应的有限元模型,在后处理中通过驻波理论对界面反射系数进行计算,并与理论曲线进行对比,两者具有很好的一致性,证明有限元法计算油膜反射系数的准确性。研究结果表明:对于不同的超声频率,每种模型都有对应的油膜厚度测量区间,在实际测量中,要根据声波频率来确定每种模型的测量区间。

海水折射率对差分激光三角法油膜厚度测量精度的影响

针对海水折射率变化引起差分激光三角法溢油油膜厚度测量系统结果误差增大的问题,理论分析了海水折射率变化对厚度测量值的影响机理,研究了折射率变化与测量结果误差大小的关系。提出了基于二维曲面拟合的误差补偿方法。该方法通过采集不同厚度、不同折射率下的厚度测量值,利用二次多项式曲面拟合建立测量误差、厚度测量值和折射率之间的函数关系,根据测量值和折射率值,就可得到误差补偿值,进而实现对测量结果的补偿。通过对不同折射率、不同厚度陶瓷量块的补偿实验,结果表明补偿后的厚度测量值更接近真值,测量结果的误差显著降低。

滚动轴承中最小油膜厚度及其测量

通过对轴承润滑中最小油膜厚度的确定及其测量 ,阐述了提高滚动轴承疲劳寿命的一条途径。

轧制变形区油膜厚度的实验研究

就轧制变形区油膜厚度的不同测试方法进行了对比研究，提出了简便、实用的加热退火法。借此方法研究了轧制油粘度、轧制速度与压下率对轧制变形区油膜厚度的影响。

EHD2油膜厚度测定仪的应用

本文介绍了可视化光干涉法测试油膜厚度的基本原理。利用EHD2油膜厚度测定仪,对两个汽车传动系统用油进行了测试,并进行了结果分析。另外讨论了利用油膜厚度测试数据,计算油品黏压系数的简单方法。

PMMA-玻璃面接触流体润滑特性研究

以静止的PMMA平面滑块和旋转的光学透明玻璃盘为润滑副,利用基于光干涉原理的微型面接触润滑油膜测量系统,对PMMA-玻璃形成的润滑油膜厚度及形状进行测量。结果表明,由于润滑面的低弹性,在润滑油膜压力作用下固体表面发生明显的弹性变形,该变形随速度、载荷和PMMA滑块倾角的变化而变化;油膜厚度随速度的增加而明显增加,随载荷增加明显降低,滑块倾角对油膜形状也有明显影响。