纯电动汽车电驱系统用油发展趋势及研究进展

我国新能源汽车发展迅猛。在集成化、轻量化的趋势下,电动汽车已将减速箱、电机和电控系统集成为电驱系统。随着工况变化,市场对润滑油的性能要求也发生了改变。文章重点阐述了电驱系统的发展趋势,初步探讨了电驱系统用油必须具备的电学性能、热学性能、铜腐蚀性能、抗摩擦特性、剪切稳定性、氧化安定性、抗泡沫性能以及材料兼容性等。

冷却润滑方式对纯铁车削表面完整性的影响

为提高纯铁材料精加工时的表面质量，在相同切削参数下进行了干切、水冷、菜籽油润滑和微量润滑（MQL）4种方式下的切削试验，分析冷却润滑方式对工件表面完整性的影响机理．结果表明：MQL和菜籽油润滑比水冷和干切更有利于提高表面粗糙度；4种冷却润滑方式下已加工表面显微硬度具有相同的变化趋势，硬化层深度为60—70岬；表层晶粒呈严重的扭曲拉伸状塑性变形，干切时塑性变形层深度最大，其次为菜籽油润滑和MQL，水冷时最小；工件表面切向和轴向均呈残余拉应力，且切向应力大于轴向应力。而且冷却润滑方式对表面残余应力影响不大．试验结果对纯铁精加工选择合适的冷却润滑方式以提高表面完整性具有重要意义．

乏油条件下圆柱滚子轴承的弹流润滑分析

基于有限长线接触弹流润滑理论,将等效供油层厚度和轴承相关参数作为输入量,求得乏油条件下圆柱滚子轴承弹流润滑的完全数值解;比较充分供油与乏油条件下轴承的润滑性能,研究乏油条件下供油层厚度、载荷、转速对圆柱滚子轴承润滑性能的影响。结果表明:随着供油量的减小,油膜厚度减小,第二压力峰降低,压力的起始点位置移向Hertz接触区;载荷增加,油膜厚度减小,这将对轴承的润滑产生十分不利的影响;随着转速的增加,压力区变得平坦,油膜颈缩向出口区移动,乏油程度更加严重。

自旋润滑油膜测量系统

设计制造了一种纯自旋弹流润滑油膜测量系统,介绍了其油膜厚度多光束干涉测量原理和主要的机械结构组成。初步测量结果表明接触区在纯自旋条件下可形成弹流润滑油膜,出现扇形的对称气穴区。

TA1板料数控渐进成形时摩擦与润滑的研究

为研究TA1板料数控渐进成形时的摩擦与润滑机理,提出了黏着摩擦、边界摩擦和流体润滑摩擦三分区原则。为了提高TA1板料数控渐进成形的表面质量,选用硬度足够的高速钢成形工具头;使用质量比为4∶1的MoS2与凡士林混合物作为润滑剂;在纯钛板表面用微弧氧化工艺覆盖氧化膜。实验结果表明:经过处理后的成形工具头和纯钛板料涂覆润滑剂后,加工出的零件表面光滑,表面粗糙度达到0.92μm。

水压驱动技术

通过与油压技术的对比 ,归纳了水介质和水压驱动技术的特点。针对其存在的难题 ,提出了相应的解决措施 ,从而说明了重新发展水压驱动技术的可行性 ;结合其优点 ,介绍了水压驱动技术的应用领域 ,从而说明了重新发展水压驱动技术的必要性。

185纯铝单面复合板材的试制研究

研究了１８５－Ｏ纯铝单面复合板材表面质量及力学性能的控制方法，分析了变形程度、轧制温度、轧制速度等工艺参数对抛光表面的影响，制定出该产品的生产工艺制度。

等温粗糙表面的纯挤压弹流问题分析

假设玻璃盘表面分布有余弦波状的粗糙度,采用多重网格法和多重网格积分法对自由落体钢球冲击玻璃盘表面的等温纯挤压弹流问题进行数值分析,分析余弦波波长和钢球质量对润滑油摩擦性能的影响。研究发现,表面余弦波会造成压力和膜厚的剧烈波动,使中心压力升高,中心膜厚和最小膜厚降低;钢球质量越大,冲击-反弹时间越长,最小膜厚越小,而表面余弦波的存在又可进一步降低最小膜厚。

椭球自由下落纯挤压弹流润滑研究

通过数值求解分析了椭球自由下落的纯挤压弹流润滑问题,通过合理定义速度、加速度和质量的量纲一参数,使得动力学方程的量纲一形式与有量纲形式得到了统一。使用多重网格技术在直角坐标系下的1/4域上求解,大大缩短了计算时间。数值计算结果表明:在整个撞击和反弹过程中,先有中心压力再有边峰压力,在椭球即将离开油膜时二者重合;油膜的纯挤压效应使得弹性表面出现了凹陷,压力主要分布在该凹陷区域内,而且凹陷里的油膜承受了主要的外部载荷。另外,椭圆比越大,整个撞击过程持续的时间越短,膜厚的变化越平缓,曲线的拐点越提前。最后,对文献[11]的试验曲线进行了数值模拟,理论曲线与试验曲线的吻合验证了程序的正确性。

纯滚动条件下单液滴输运过程的试验观察

利用光干涉技术观察球-盘接触纯滚动条件下单个液滴的输运过程,分析该过程中润滑油膜的动态建立过程及组成润滑油膜的不同区域。定义铺展系数来定量分析油滴输运过程中液滴尺寸和速度对润滑性能的影响。结果表明:大液滴低速输运时,铺展系数达到70%以上,说明液滴铺展效应有利于维持润滑时间;而当小液滴快速输运时,铺展系数将低于30%,说明液滴铺展受到局限性。实验进一步观察到当液滴较大时,可在入口区形成一个供油油池,油膜形状与经典润滑油膜外形相似;而当液滴较小且卷吸速度较大时会在接触区中心形成带有"凹陷"的油膜外形。

润滑油黏度和接触椭圆比对纯挤压热弹流润滑的影响

采用数值方法研究润滑油环境黏度和接触椭圆比对纯挤压热弹流油膜特性的影响。结果显示:随着黏度的降低,冲击-反弹总时间延长,中心压力峰值降低,第二压力峰变矮;与此对应的中心膜厚降低,中心温升也降低。随椭圆比的增加,冲击-反弹时间缩短,中心压力曲线的主峰和第二压力峰逐渐融合,压力幅值降低;中心膜厚则先增加后降低,最小膜厚则逐渐增加。与中心压力曲线的分布类似,中心温度的第二峰和主峰也逐渐融合,总体温升降低。

纯挤压弹流油膜对球面滚子简谐振动的响应

应用多重网格技术求解椭圆接触简谐振动球面滚子与无限大平面之间的弹性流体动力润滑问题,得到一组典型的数值解,并在该解的基础上分析不同的平衡位置、振幅和频率对中心压力和中心膜厚的影响。结果表明:在整个挤压反弹过程中,中心压力和中心膜厚随时间的变化曲线与稳态弹流润滑的压力和膜厚在空间上的变化曲线具有类似的特征,尤其是反弹阶段会出现较高的第二压力峰。经分析可知,该压力峰是由于反弹的最后阶段接触区中心处的凹坑消失,从而产生强烈的局部挤压效应所致。另外,结果显示,平衡位置的增大会缩短纯挤压的时间并减小中心压力的主峰高度,但会增加第二压力峰的高度,而振幅和频率的增加都会使纯挤压效应变得更强。

急停问题的椭圆接触弹流润滑分析

将机械急停时滚动轴承、齿轮等的弹流润滑油膜的渐变过程简化为从稳恒状态突然转化为恒载荷纯挤压状态,然后随时间的推移挤压效应逐渐消失的过程,建立了椭圆接触瞬态弹流润滑模型。假设润滑油为牛顿流体,在等温条件下用多重网格技术进行了动态数值求解,讨论了急停前卷吸速度分别沿椭圆接触区的长轴和短轴方向时,不同参数条件下的残留弹流润滑膜的压力和膜厚随时间的变化规律。数值计算结果表明,急停后润滑油会逐渐被挤出接触区,因此残留油膜只能保持很短的时间;较高的Hertz接触压力会通过增加润滑油粘度而延长残余油膜的维持时间,但不能根本上改变上述变化趋势,卷吸速度的方向也不能改变上述变化趋势。

椭圆接触纯自旋问题的弹流润滑数值分析

研究了椭圆接触纯自旋问题的等温弹流润滑,用多重网格法求得了完全数值解,研究了速度、载荷、椭圆比和计算区域对压力和膜厚的影响。结果表明,在轻载、高速、大椭圆比条件下,椭圆接触的纯自旋运动可产生润滑膜,油膜的形状和压力分布都和经典弹流润滑截然不同;椭球的自旋速度、载荷、椭圆比以及承载域的大小都对压力和膜厚有很大的影响。

考虑动态特性的角接触球轴承微观热弹流分析

建立角接触球轴承的几何和数学模型,综合考虑几种不同轴承材料的弹流润滑性能,求得套圈采用Si3N4、滚球体采用GCr15的角接触球轴承的热弹流润滑完全数值解。在此基础上,进一步考虑角接触球轴承的几项重要基本参数(密合度、钢球数目等)及接触角随轴向载荷的变化对弹流润滑性能的影响。对轴承在承受纯轴向载荷作用下的热弹流润滑完全数值解进行分析,求得在不同轴向载荷下的压力、膜厚及温度分布图。结果表明:套圈、滚球体材料均选用Si3N4和分别选用Si3N4、GCr15两种情况下,最小油膜厚度更大,同样工况下,后者滚球体表面温度更低;密合度的增大有利于润滑油膜的形成;滚球体数量越多,油膜整体压力越小,油膜厚度越大,滚球体、套圈及油膜温度越低;轴向载荷越大,轴承的实际工作接触角越大;接触角的变化对弹流润滑具有很大影响,在考虑了接触角随轴向载荷的变化后得知,接触角增大,油膜的最小膜厚增大,最大压力减小。

三种纯电动乘用汽车传动系统润滑油的性能对比

对比了研制的纯电动乘用汽车传动系统润滑油ETF4和实际使用的75W-90 GL-4和自动变速器油的主要性能,结果显示ETF4的运动黏度最小,剪切后运动黏度下降率最小,烘箱氧化后的击穿电压最高,长磨试验的减摩降温效果最明显。此外ETF4还具有良好的抗腐蚀和抗氧化性能。上述结果表明:相比75W-90 GL-4和自动变速器油,ETF4更加适应纯电动乘用汽车传动系统的润滑。

某纯电动汽车驱动轴异响分析与优化

针对某纯电动前驱汽车在急加速时驱动轴出现的异响问题,测试了异响产生时的振动和噪声数据,并利用希尔伯特变换识别了异响源的优先级,锁定异响至驱动轴。然后,结合驱动轴的三销轴式万向节、球笼式万向节的工作特性和轮心振动的分析结果,识别异响来源于球笼式万向节内部高速运动时的挤压摩擦。最后,通过改善润滑油脂的成分比例,提升润滑油脂的润滑性能,保证万向节内部润滑油膜具有一定厚度,结合实车验证了该方案的有效性,可为后续排查此类问题提供参考。

浅谈机泵轴承的吹扫油雾润滑和纯油雾润滑

介绍了油雾润滑的基本原理;阐述了吹扫型油雾润滑和纯油雾润滑的配置和结构的区别;着重分析了两种油雾润滑方式在工程上应用的不同适用场合条件。针对现有机泵,分别提出了改造成吹扫型油雾润滑和纯油雾润滑的设计要点。文章强调:根据机泵改造工况可优选吹扫型油雾润滑,以便提高机械可靠性和降低改造难度。最后指出了油雾润滑管道设计的相关要求。

线接触最小油膜厚度计算公式的简化及应用

将繁琐的线接触等温全膜弹流最小油膜厚度计算公式中的各参数,转化成与圆柱滚子轴承密切相关的参数,得出简化的、方便实用的圆柱滚子轴承最小油膜厚度计算公式,并将其应用于生产实践中。

纯电动汽车减速机润滑性能改善的研究

为了改善纯电动汽车减速机在低转速,高扭矩时润滑不良造成轴承失效的问题,在不改变内部整体结构的前提下,通过控制齿轮与壳体之间的距离,改变齿轮与壳体之间形成的局部空间的尺寸,进而改变齿轮与壳体之间的压力,达到为润滑油增压的效果,使得齿轮带动的液体润滑油上升的位置更高,并且润滑油在脱离齿轮瞬间具备更高的速度,改善润滑油喷射的距离和流量,同时,利用nanofluidx流体分析软件对比分析了不同方案的润滑情况。