润滑与密封杂志

润滑与密封杂志2025年第9期

• 分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构设计与仿真分析

  程艳红，周嘉轶，刘志峰，李德才，董婉玉，苏哲

  为解决磁性液体高速密封时离心力导致的磁性液体流失以及耐压传递过程中磁性液体损失引起的密封性能下降，设计一种分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构。通过有限元磁场仿真分析该结构在密封间隙内与极齿处的磁场分布，结合磁性液体密封理论耐压公式对比分析密封间隙与永磁体矫顽力对该结构耐压能力的影响。结果表明：分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构具有良好的聚磁效果，相较于传统磁性液体密封结构在单位轴向密封长度下拥有更强的密封性能，理论耐压提高了72%；该结构的耐压能力随着永磁体矫顽力的增加而增加，随密封间隙的增加而下降，当矫顽力从860 kA/m增大到1 060 kA/m时，耐压能力增加了110%。

• 斜向孔结合均压槽的气体静压轴承特性研究

  李育隆，杨云淇，容诚钧，连华奇

  为研究斜向进气结合均压槽结构的组合式气体静压轴承的承载特性，使用三维建模工具建立斜向进气孔结合均压槽结构的组合式气体静压轴承模型，借助仿真软件Fluent进行稳态仿真，讨论平均气膜间隙、偏心率、工作转速对组合式轴承承载性能的影响。结果表明：在同一平均气膜间隙下（极小轴承间隙除外），组合式轴承具有更高的承载力，但是耗气量也更大；在同一偏心率下组合式轴承承载力更大，刚度也更高；组合式结构能强化气体轴承的表面节流效应，还能很好地减少节流孔附近的压降，使轴承面上的压力均化，有效提高轴承的承载力及刚度；与普通单排八孔环面节流轴承相比，组合式轴承承载力最大可提升1.62倍，刚度最高可提升2.9倍，耗气量最多增加3.4倍；旋转状态下，组合式轴承的承载特性普遍优于静态，轴承性能随工作转速的增大而提升，在1×105 r/min工作转速下，其承载力可提升14%；组合式轴承更适合工作在大气膜间隙和大偏心状态下，在旋转状态下具有更高的承载力和刚度，且在反向旋转的承载力大于正向旋转。

• 钛合金与铝合金冲蚀性能对比研究

  任昱鑫，张兆路，何光宇，张艳丽，张子磊

  以TC4钛合金与2A70铝合金为例，在0~75 μm及75~125 μm砂尘粒径区间以及30°与60°冲蚀角度下对2种合金材料进行冲蚀性能评估，对比其在不同冲蚀环境下的性能，并研究材料抗冲蚀能力与粒径及冲蚀角度之间的关系，揭示2种合金在冲蚀作用下的损伤机制。结果表明：随着砂尘粒径和冲蚀角度的增大，冲蚀率呈现出下降趋势，这是因为在同等供砂条件下，较大粒径会导致冲蚀次数降低，而在30°冲蚀角度下的水平分力大于60°冲蚀角度下的水平分力，因而冲蚀损伤程度更大；在砂尘粒径0~75 μm条件下，2A70在30°和60°冲蚀角度下的冲蚀率分别约为TC4的2.54倍及1.88倍，在砂尘粒径0~75 μm条件下，2A70在30°和60°冲蚀角度下的冲蚀率分别约为TC4的2.10倍及1.73倍，因而TC4相比2A70铝合金具有更显著的抗冲蚀性能；在砂尘环境下，TC4及2A70的失效形式均以砂尘粒子的铲削为主。

• 乏油条件下线接触间歇时变弹流润滑研究

  李海屏，王新庆，张明宇，王静

  以工业链中套筒销轴铰链副为研究对象，研究间歇运动条件下乏油工况对弹性流体动力润滑压力和膜厚分布的影响。以现代弹流润滑理论为基础，建立无限长线接触弹流润滑数学模型，引入乏油因子，对间歇运动条件下的乏油问题进行数值分析，并与富油条件下的数值计算结果进行对比分析。结果表明：随着乏油程度的增大，乏油区逐渐向接触区移动，造成匀速和加减速阶段的中心压力变大， 膜厚变小；而在停歇阶段，由于膜厚较薄，乏油的影响不显著。利用光干涉弹流润滑实验台实验研究充分供油和中度乏油润滑状态下的油膜特性。实验结果与数值分析结果吻合，定性地验证了理论计算结果的正确性。

• 基于CFD的斜轴式柱塞马达配流副油膜特性研究

  黄振羽，胡小舟，袁振，甘甜

  在斜轴式柱塞马达中配流盘与缸体之间产生的油膜会对配流副性能产生重要影响，有必要针对油膜特性展开研究。通过Fluent软件对配流副进行仿真分析，通过后处理将油膜的流场可视化，得到不同缸体转速以及供油压力情况下的油膜压力、速度以及温度分布，同时监测其泄漏量。结果表明，油膜在高压区供油窗口以及左侧过渡区域周围的压力梯度最大，且供油压力对压力梯度的影响最大；过渡区域的压力梯度受到油膜厚度与转速的影响较大，增大油膜厚度会削弱过渡区负压的现象，而转速的增大则会加大该部位压力梯度的形成；油膜压力分布几乎不受油温的影响。油膜的速度梯度主要受到压差流的影响，从高压的区域流向低压的区域；供油压力对速度梯度的影响最大，其次是油膜厚度。油膜的温升并不随油温的升高而升高，温升最高的区域集中在高压区内外密封带处，整体来看油膜的温度分布受到各条件的影响较小。采用液压马达综合试验台测量在不同转速以及供油压力下，斜轴式柱塞马达的进口流量、泄漏量以及泄漏温度，验证了仿真模型的可靠性。

• 聚α-烯烃基础油长时间氧化衰变特性及机制研究

  徐茹婷，赵剑，文世涛，孙康，卢辛成，张燕萍，蒋剑春

  以低黏度聚α-烯烃基础油为研究对象，采用高压反应釜在150~200 ℃下对其氧化240 h，采用柱层析分离工艺结合GC-MS分析，研究聚α-烯烃基础油长时间氧化过程中分子组成与结构的变化特性，分析结构演变与性能衰变的关系，探讨聚α-烯烃基础油氧化衰变机制。研究结果表明：高温下聚α-烯烃基础油发生热分解反应和热氧化反应，其中长时间氧化以热氧化反应为主；高温氧化导致聚α-烯烃黏度降低、酸值增大、颜色变深，其中在200 ℃下氧化后其运动黏度(40 ℃)由18.961 mm2/s降至18.469 mm2/s，酸值由0.011 mg/g增至0.132 mg/g；聚α-烯烃热分解发生无规则断链、解聚和支链脱除，产生小分子烃类、支链烃等低分子物质，导致黏度衰变；聚α-烯烃热氧化产生的具有未酯化羧基的芳酸酯，是导致其酸值增加的主要原因，氧化产生的具有n-π*结构的含氧化合物，导致其颜色变深。

• 考虑表面涂层的点接触乏油热弹流润滑分析

  曹丰铄，崔金磊，苏振华，于超

  随着表面工程技术的发展，涂层被广泛用来改善乏油工况下的摩擦磨损问题。为探究乏油润滑条件下表面涂层对于减摩性能的影响，选择DLC、ZrO2、B4C 3种表面涂层，构建考虑表面涂层的点接触乏油热弹流润滑模型，其中润滑剂的本构方程采用Carreau流变模型、黏度和密度计算采用Doolittle-Tait方程。通过数值求解，探讨在PAO 650供给不充分时，涂层材料、涂层厚度和涂层制备在不同表面对接触区润滑性能的影响。结果表明：3种表面涂层因其不同的热特性而产生了不同的效果，两表面涂有B4C涂层时膜厚最大；而DLC涂层对应的摩擦因数最小，并对缓解乏油表现出最优的效果；乏油程度越严重，DLC涂层减缓乏油的效果越明显，严重乏油时其乏油参量能降低4.7%；随着涂层厚度的增加，油膜的温度升高，摩擦因数降低；中度乏油时，厚度为5 μm的DLC涂层可使摩擦因数减小32%；仅在快表面制备DLC涂层时油膜厚度最大，严重乏油时10 μm的DLC涂层可使中心膜厚增大17%。

• Alford力和螺旋槽气体轴承对空压机转子系统的影响

  张岩，殷玉枫，申智伟，刘波，袁月茹，王嘉誉

  车用氢燃料电池离心式空气压缩机在加装用于能量回收的涡轮后，转子系统的动力学特性会受到影响。为探究涡轮和螺旋槽动压径向气体轴承对转子系统动力学特性的影响，建立一种新的刚性转子动力学模型，通过数值计算得到气体轴承的动态特性参数，并将其与压缩轮和涡轮产生的Alford力引入转子模型中，利用Newmark-β 法求解转子系统的动力学响应，得到转子在不同转速和涡轮影响下，临界转速和稳定性的变化情况。结果表明：涡轮产生的Alford力会促进转子的正向涡动，而压缩轮产生的Alford力会促进转子反向涡动；在低速时涡轮对转子的影响较为显著，而在高速时轴承特性会对转子产生更大的影响。研究结果可为带能量回收涡轮的转子系统设计提供理论参考。

• 不同供气冷却方案下箔片端面气膜密封传热及流场特性

  邹银荣，陈源，李运堂，王冰清，李孝禄

  为降低高速工况下箔片端面气膜密封（CFFGS）热失效风险，提升密封运行稳定性，提出均压供气冷却方案和循环供气冷却方案。利用流体仿真软件，建立CFFGS热性能分析模型，考虑空气介质实际气体效应影响，对比分析未设置供气以及设置冷却方案情况下CFFGS的传热和流场特性，研究不同工况和结构参数对CFFGS开启力、泄漏率及固体域平均温度、最高温度的影响。结果表明：在CFFGS密封端面上设置供气结构，不仅有助于提高密封开启力，同时还可降低端面温升；循环供气冷却方案虽开启力低于均压供气冷却方案，但由于流体在密封导流槽内可形成冷却回路，密封端面降温效果显著，且通过提高引流孔压力、增加引流孔数量、增大引流孔直径可进一步降低端面温升；循环供气冷却方案的CFFGS端面部分气体将从低压孔流出，相比均压供气冷却方案泄漏率更低。

• 斜底微织构径向箔片气体轴承静态特性分析

  钱俊泽，郭宇航，司佳鑫，力宁，何振鹏，王泓宇，张博文

  为提升径向箔片气体轴承承载能力，将矩形斜底微织构应用于轴承箔片表面，并提出一种可衡量斜底微织构底面的倾斜程度，即底面垂线位置参数 P （织构深度和织构边长的比值）；建立箔片变形模型和气膜厚度耦合方程，分析微织构底面垂线位置、深度、面积占比、长宽比、分布位置、数量等微织构参数对气体轴承静态特性的影响。结果表明：当垂线位置参数 P=1时，微织构的动压效果最好；微织构的深度和面积占比是影响径向气体轴承静态特性的重要参数且两者存在互相影响关系，而微织构长宽比对轴承性能影响较小；当微织构分布在轴承的升压区（周向角度0°~180°）时，轴承承载力大幅提升，该区域微织构数量增加也使得轴承承载能力提升；当收敛型织构深度为35 μm、面积占比为20%且织构分布在升压区时，在30 000 r/min转速下可使轴承承载能力提升42.62%。

• 柱塞马达配流盘表面状态对摩擦特性的影响

  陆阳钧，王兆强，侯现昭，王小强，周海勇，孙灿兴

  为研究配流盘表面粗糙度和表面涂层对轴向柱塞马达摩擦特性的影响，基于Weierstrass-Mandelbrot分形函数与微凸体接触模型，建立考虑接触面粗糙度的瞬态配流副弹流润滑模型，并进行不同粗糙度与不同涂层的配流盘摩擦磨损实验。研究表明：摩擦因数随配流副粗糙度增加而增加，实验结果与仿真结果趋势吻合，说明粗糙度的增加会使固体接触的数量增加，从而导致切向摩擦力增大；低粗糙度配流盘以压痕与黏着磨损为主，高粗糙度配流盘表面会发生犁沟与磨粒磨损；WC-10Co4Cr与MoS2/Ti涂层均具有减摩耐磨功能，WC-10Co4Cr涂层的减摩效果优于MoS2/Ti涂层。研究为配流盘表面加工精度与涂层的选择提供参考。

• 考虑时变摩擦学性能的机车牵引齿轮摩擦动力学研究

  刘雪霞，石莹

  基于齿轮摩擦学和动力学理论，考虑时变刚度、综合啮合误差、齿侧间隙以及时变摩擦学性能的影响，建立机车牵引齿轮摩擦动力学模型，提出基于时变摩擦学性能的齿轮摩擦动力学研究方法。通过分析系统时域图、FFT频谱图和Poincare截面图发现，不同转速下系统均呈现六周期次谐波响应与6个离散点的Poincare截面特征；齿轮啮合处于单边冲击状态且轮齿存在分离与重复冲击现象。提出的基于时变摩擦学性能的齿轮摩擦动力学分析方法可应用于各类齿轮摩擦动力学分析，为系统降振减噪提供理论依据。

• 固溶-时效处理对激光熔覆Co-TiC-WS2涂层组织和摩擦学性能的影响

  韩渴望，欧阳春生，王怡，涂宇，丁科，刘秀波，郭红铄，傅俭毅

  为提高TC4合金的摩擦学性能，采用固溶-时效处理和激光熔覆技术在TC4合金表面制备不同TiC含量的2种Co-TiC-WS2复合涂层（TiC质量分数分别为29.4%和19.5%）。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)表征Co-TiC-WS2复合涂层的微观结构，并考察Co-TiC-WS2复合涂层在不同固溶-时效处理工艺下的摩擦学性能。结果表明：Co-TiC-WS2复合涂层主要由连续基体(γ-Co固溶体)、硬质相(TiC和(Ti,W)C1-x)、润滑相(Ti2SC和TiS)组成；复合涂层的硬度随着时效处理时间的增加而增加，摩擦因数和磨损率均随着时效处理时间的增加而减少。TiC质量分数分别为29.4%的复合涂层的力学性能和摩擦学性能最好，经1 150 ℃/0.5 h固溶+750 ℃/3 h时效处理后，其硬度提升12%，摩擦因数下降5%，磨损率降幅超50%。时效处理后，TiC质量分数分别为19.5%的涂层磨损机制由黏着磨损转变为疲劳断裂，TiC质量分数分别为29.4%的涂层磨损机制由脆性断裂转变为磨料磨损。

• 喹喔啉及其衍生物在NaCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能

  韦厚联，何忠义，熊丽萍，李丽丽，董亚雨，郭雷

  采用失重法和电化学分析法，研究不同浓度喹喔啉（Q）及其衍生物2-二苯基磷酰基喹喔啉（QP）在3.5% NaCl溶液中对低碳钢的缓蚀性能。结果表明：Q和QP都是混合型缓蚀剂，具有良好的防腐效果，其在浓度为 1×10-3 mol/L时缓蚀效率最高，分别为88.5%和93.8%。缓蚀剂在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温线，吸附方式为物理和化学吸附。采用SEM、EDS、XPS 和紫外可见光谱对碳钢样品表面进行表征，结果表明，Q235钢表面形成了一层吸附膜，阻止了Q235钢与腐蚀介质接触。计算量子化学结果表明，QP比Q的缓蚀性能更好的原因是QP在钢片表面吸附能力更好。

• 某型燃气轮机篦齿封严泄漏特性分析与结构优化研究

  卢德正，任国哲，刘润泽，孙丹，王泽铭，唐洪媛

  针对某型燃气轮机2种典型篦齿封严结构，建立篦齿封严泄漏流动特性数值求解模型，在保证原有篦齿结构总封严长度与封严间隙情况下，以泄漏量为优化目标，采用数值仿真方法对典型篦齿-蜂窝结构与篦齿-交错齿结构进行特性分析及结构优化。对于篦齿-蜂窝结构，通过调整篦齿结构形式、齿尖距与齿倾角等结构参数共提出5种优化结构，分别为直通直齿、直通斜齿、上台阶直齿、下台阶直齿等。研究发现，下台阶直齿封严性能最优，上台阶齿封严性能次之，直通齿封严性能相对最差；最优结构相较原始结构泄漏量降低31.53%。对于篦齿-交错齿结构，通过调整齿倾角与齿尖距等结构参数共提出5种优化结构，分别为斜交错篦齿、交错直篦齿以及齿距分别增大2倍、3倍、4倍与5倍的交错直篦齿。研究发现，在保证封严长度不变的前提下，随着齿间距增大泄漏量呈现先减小后增大的趋势；最优结构相较原始结构泄漏量降低68.20%。

• 基于机器学习的机械密封早期失效检测方法研究

  宋运锋，李华，王庆锋，李双喜

  机械密封作为石化企业高危泵、离心压缩机等动力设备的核心组件，其稳定运行对于主机的安全性和可靠性至关重要。然而，由于空间结构复杂、工作环境严苛等限制因素，机械密封的运行维护状态监测、早期失效预警以及预测性维修较难。针对以上问题提出一种新的机械密封状态监测方法，利用高精度传感器实时测量机械密封端面振动加速度信号，并构建基于支持向量数据描述（Support Vector Data Description, SVDD）的早期失效检测模型。依据某输油站鲁尔泵用机械密封结构原理，搭建机械密封状态监测试验台，并进行机械密封由正常运转到失效的全寿命周期试验；同时，通过运用所构建的早期失效检测模型，对机械密封的早期失效时间进行检测。结果表明：所提出的基于端面振动加速度的状态监测方法能够实时、准确地反映机械密封的性能状态，基于SVDD的早期失效检测方法能检测到机械密封的早期失效时间。该方法不仅为机械密封的预测性维修提供重要的理论依据，也为高危设备的运行安全提供有力的技术保障。

• 类石墨碳基薄膜对风电轴承抗微动磨损性能的影响

  侯健，杨明宣，杨更生，郝文路

  针对风电轴承微动磨损失效的问题，采用磁控溅射技术在100CrMnMoSi8-4-6钢表面沉积Cr-GLC和Cr-CrN-GLC 2种类石墨碳基薄膜，通过扫描电镜和Raman光谱仪分析2种薄膜的微观形貌和结构，采用纳米压痕仪、划痕仪测试薄膜的力学性能，采用摩擦磨损试验机对未镀膜试样和2种类石墨碳基薄膜试样进行微动磨损试验，并对比分析其磨损机制。结果表明：Cr-CrN-GLC的非晶碳层因CrN过渡界面的影响，柱状生长被打断，形成缺陷更少的碳键结构，具有较高的硬度和弹性模量；2种类石墨碳基薄膜均能大幅提高基体的抗微动磨损性能，其中Cr-CrN-GLC薄膜的磨损率为8.39×10-17 m3/（N·m） ，相较于未镀膜试样的磨损率5.64×10-15 m3/（N·m），降低了98.51%，这得益于Cr-CrN-GLC薄膜较强的抗塑性变形能力及其承载过渡层CrN自身较高的硬度。在微动过程中，3种试样表现出不同的磨损机制，未镀膜试样发生了严重的磨粒磨损和氧化磨损，Cr-GLC薄膜发生了严重的磨粒磨损、氧化磨损和剥落，Cr-CrN-GLC薄膜磨损机制为磨粒磨损和轻微的黏着磨损。

• 基于多重响应面法的水下卡箍连接器密封结构协同优化设计

  安维峥，陈柏江，王懿，侯广信，马强

  水下卡箍连接器在恶劣的海洋环境及复杂的载荷条件下容易发生密封失效和屈服失效，而各零部件间的尺寸关系将会影响水下卡箍连接器的性能。为提高水下卡箍连接器安全性能，结合水下卡箍连接器结构特征，基于多重响应面法和多岛遗传算法（MIGA）建立协同结构优化设计方法。以某油田水下卡箍连接器为例，通过灵敏度分析确定密封圈半径、上法兰厚度和上法兰接触角度为主要优化参数；采用Box-Behnken试验设计方法（BBD）建立多响应面模型，结合MIGA对其进行结构优化。结果表明：通过协同优化提高了水下卡箍连接器的密封性能，优化后在最大等效应力仅增大3%的情况下，水下卡箍连接器的最大接触压力增大了5.7%，质量减小了0.32%。研究结果为综合考虑多因素条件下水下卡箍连接器密封结构优化提供了参考。

• 激光熔覆磨耗板与铁路货车制动梁磨耗套磨损行为研究

  孟宪国，刘松民，丁颖，窦随权，丁昊昊，林强

  铁路货车制动梁磨耗套磨损严重时，会影响制动性能，从而影响列车运行安全。在磨耗套对磨副（即磨耗板）表面进行激光熔覆合金涂层，会影响磨耗套的磨损行为，是减缓磨耗套磨损的有效方法之一。因此，利用激光熔覆技术，在T10钢磨耗板上分别熔覆铁基合金(Fe313)、钴基合金(Stellite21)和镍基合金(GH4169)3种涂层，并与磨耗套进行销-盘摩擦磨损试验，分析不同激光熔覆材料对磨耗套磨损行为的影响。结果表明：激光熔覆后磨耗板硬度明显增加；磨耗套材料与熔覆处理磨耗板摩擦时，摩擦因数稳定在0.15~0.17之间，并且磨耗套磨损量和损伤程度显著降低；与铁基合金涂层对磨时磨耗套的磨损最轻，相比与未熔覆处理磨耗板对磨时，磨耗套的磨损率降低约68.0%，最大磨痕深度降低约87.6%，表明在磨耗板表面熔覆铁基合金能够缓解铁路货车制动梁磨耗套的磨损。磨耗套与熔覆磨耗板的磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主，并伴随着氧化磨损。

• 基于正交试验法的变压器油封结构参数优化

  方黎明，喇元，王增超，王慧明，赵敏敏，王宝成，吕晓仁

  为提高油浸式变压器O形圈密封结构的可靠性，利用Abaqus有限元仿真软件对O形圈密封结构进行二维轴对称建模，分析密封结构参数对等效应力、接触应力、理论泄漏率的影响。根据仿真分析结果，选择截面压缩率、槽底圆角、接触面粗糙度为试验因素，基于正交试验法对密封结构进行优化研究。结果表明：3种因素对密封性能的影响由大到小依次为接触面粗糙度、截面压缩率和槽底圆角。优化后的最佳参数组合为截面压缩率31%、槽底圆角1.2 mm和接触面粗糙度0.8 μm。优化后，O形圈密封结构的最大等效应力和最大接触应力平均降低了33.58%和25.47%。在确保密封效果的前提下，最大等效应力的降低与等效应力分布均匀，能延长密封件的使用寿命。

• 改性聚四氟乙烯弹簧蓄能密封圈性能分析与结构参数研究

  田龙飞，孟凡超，谢文，蔡毅

  为提高弹簧蓄能密封在极端工况下的密封稳定性，采用质量分数15%碳纤维、8%石墨与3%二硫化钼改性的聚四氟乙烯（PTFE）制备弹簧蓄能密封圈，并对其进行性能评估与结构参数研究。建立弹簧蓄能密封圈仿真等效模型，在低温（-160 ℃）、常温（22 ℃）、高温（120 ℃）3种典型工况下，探究温度、介质压力对密封性能的影响规律，并分析过盈量、唇口角度和弹簧预压力在不同温度条件下的响应特性。研究结果表明：改性PTFE弹簧蓄能密封圈在高低温下具有良好的密封性能；高温工况下改性PTFE因材料软化与热膨胀效应会促使接触宽度增大，从而有效补偿最大接触压力的下降；低温工况下，因改性PTFE材料刚度提升导致接触压力升高，进而可维持密封界面的稳定性。正交试验结果表明：弹簧预压力在不同温度条件下均表现为关键影响因素，增大预压力可有效补偿改性材料因温度引起的变形差异；而唇口角度与过盈量对密封性能的影响程度则根据温度的不同呈现显著差异。

• 长大坡道紧急制动下二维/三维车轮-闸瓦摩擦生热有限元模型对比

  张金玉，陶功权，温泽峰

  在长大坡道等复杂线路条件下，列车紧急制动过程中车轮与闸瓦之间产生剧烈摩擦，导致车轮踏面温度迅速升高，可能引发热软化、马氏体相变、白层生成及热裂纹扩展等问题，严重影响轮对服役安全。针对这些问题，基于ANSYS有限元软件，分别建立车轮-闸瓦摩擦生热的二维与三维有限元模型，系统开展对比分析研究。模型采用“表格载荷”方式施加制动热边界，并在材料参数中充分考虑温度依赖性，以提升热响应模拟的准确性。研究共设计6种热分析方法，包括二维/三维均布热源法、二维/三维移动热源法（接触压力分别设定为均匀分布和有限元仿真获取）。结果显示：在紧急制动工况下，二维模型计算效率显著优于三维模型，其温度仿真结果与三维模型的最大差异不超过2.5%，但计算时间仅为其约1/8，具备良好的工程适用性；均布热源法与移动热源法的计算结果差异较小，而接触压力形式对温度计算结果影响明显，假设均匀分布会导致一定偏差，建议在热分析中基于有限元方法来获取接触压力分布。研究结果可为长大坡道线路条件下的制动热响应模拟与车轮热安全评估提供技术参考。

• 塔式起重机密封深沟球轴承失效分析与密封性能优化

  李梦凯，马文奎，刘毅，付英雄，关进军，吴嘉祥

  针对塔式起重机用密封深沟球轴承存在的异响和润滑脂变色等问题，基于FT-IR和SEM分析、宏观形貌表征、材料分析、金相以及硬度分析等方法，对失效轴承进行系统分析，发现密封性能不良是导致轴承早期失效的主要原因。提出一种新型密封圈结构及其配套的套圈密封槽结构，对优化后的密封深沟球轴承进行密封性能试验和密封圈耐磨性试验。结果显示：优化设计的密封结构在密封性能方面远高于国家标准要求，且密封圈耐磨性符合塔式起重机的使用需求。

• 腰果酚衍生物的环氧化改性及性能研究

  李天娇，陈晓伟

  采用腰果酚为原料，经过酚羟基酯化和烯键环氧化的合成路线，制备出一种新型的环氧腰果酚乙酸酯（ECA）润滑基础油；采用质谱、红外光谱和核磁氢谱分析手段表征其结构，并初步研究其理化性能、热稳定性、抗氧性、极压抗磨性和抗腐蚀性能。结果表明：ECA具有较好的低温黏度、较低的倾点与酸值，较高的热分解温度以及良好的极压抗磨性、抗氧性和抗腐蚀性。与市场上常见的矿物型基础油500N和合成烃PAO10相比，ECA亦表现出更好的综合性能。绿色ECA酯类油具有替代传统矿物基基础油的潜力，为制备高效、环保的润滑油基础油提供一种新的选择。

• 水润滑轴承内衬材料裂纹故障分析与改进

  胡文钢，王学美，贾广营，郭金龙，贠欣

  针对某型混流泵水润滑轴承内衬高分子材料出现的裂纹故障，通过建立故障树分析故障发生的原因。通过仿真分析、试验验证等方法确定水润滑轴承内衬高分子材料裂纹产生的机制，得出水润滑轴承内衬高分子材料开裂的原因是滑动轴承钢套毛坯高度较小，导致内衬套压入过程中内衬高分子材料内部应力较大，超过了内衬高分子材料的许用应力，最终在机械加工过程中应力释放，内衬高分子材料发生开裂。针对上述故障原因，通过增加滑动轴承钢套的毛坯高度，优化水润滑轴承的加工工艺，有效解决了水润滑轴承内衬高分子材料开裂的故障。