润滑与密封杂志2026年第5期
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- 商用添加剂IR353、IR349对15号航空液压油摩擦磨损性能的影响
- 山磊,张伟,马楷,吕宝华,赵辉,白鹏鹏,孟永钢,田煜
- 为改善现有航空液压油的摩擦学性能,在15号航空液压油中添加二烷基二硫代磷酸酯衍生物(IR353)和磷酸酯胺盐(IR349)两种商用添加剂。采用流变测试和四球摩擦磨损试验,研究两种商用添加剂单独及复配使用时,对15号航空液压油黏温特性和减摩抗磨性能的影响。结果表明,所有样品油在温度上升时黏度均会降低,同时在所有测试温度条件下,随着商用添加剂质量分数的提高,15号航空液压油的黏度也随之升高。四球摩擦实验结果显示,在温度100 ℃、载荷294 N、转速1 200 r/min的工况条件下,随着单组分IR353、IR349添加比例的增加,平均摩擦因数呈先增加后降低的趋势,其中1%质量分数IR349表现出更优异的减摩性能,其平均摩擦因数为0.066,磨斑直径为318 μm,相比纯油分别下降了38%和60%。分析结果表明,IR349与IR353的引入显著提升了摩擦反应膜中的磷元素含量,从而有效改善了油品的抗磨承载能力。复合添加剂体系的测试结果表明,随着IR353和IR349两种添加剂复配使用质量分数的逐步增加,摩擦因数和磨损率都呈现出明显的下降趋势。这是由于在摩擦副接触过程中,复合添加剂触发了复杂的物理化学反应,通过界面间的协同作用形成了由多元素、多组分、多相构成的摩擦化学反应膜,该保护膜对磨损率、磨痕深度等关键摩擦学指标产生了显著的优化作用。
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- 指尖密封流动传热与变形双向耦合数值模拟
- 侯宇航,胡娅萍,金峰,李朋飞,崔雪超
- 为探究指尖密封实际工况下的流动、传热和变形耦合特性,基于指尖密封和转子的三维实体模型及流动与变形耦合算法,提出指尖密封流动、传热及变形双向耦合的计算方法。该方法考虑了气动力、热应力、转子膨胀(包括离心膨胀和热膨胀)等因素综合作用下的指片变形及其对流动传热。采用该方法对不同来流温度及压差下指尖密封的流动、传热与变形特性进行对比分析,并与现有方法的计算精度进行比较。结果表明:提出的指尖密封流动传热与变形双向耦合计算方法与现有方法相比具有更高的精度;随着压差增加,密封泄漏量近似呈线性增大,常温条件下,泄漏量增大约210%,且来流温度越高泄漏量越低;随着压差增加,接触面最高温度无明显变化;密封片组最大变形随着压差的增加总体呈下降趋势,且来流温度越高下降趋势越明显,如550 K下密封片组最大变形量下降了13.46%。
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- 转静盘腔中篦齿封严与螺栓结构风阻温升特性数值研究
- 赵义祯,谢仙赐,李云单,孙丹,任国哲
- 转静盘腔篦齿封严与螺栓结构的流动换热特性,直接影响发动机的可靠性。通过分析转静盘腔中的篦齿封严和螺栓结构风阻温升特性的理论模型,建立篦齿封严和螺栓结构风阻温升特性数值求解模型并进行验证;分析工况参数对转静盘腔篦齿封严和螺栓结构风阻温升的影响,研究篦齿封严和螺栓结构风阻温升的各自占比。研究结果表明:高速旋转时,篦齿封严和螺栓结构与气流相互作用产生的黏性耗散作用,使得气体温度升高;随着转速的增加,篦齿封严和螺栓结构风阻温升效应增强,当转速从6 000 r/min增加到15 000 r/min时,两者风阻温升分别增大70.8 K和35.0 K;随着流量的增加,篦齿封严和螺栓结构风阻温升效应减弱,当流量由2.2 g/s增大到8.0 g/s时,两者风阻温升分别减小40.5 K和20.9 K;不同转速和流量下篦齿封严风阻温升占比均大于螺栓结构风阻温升占比,当转速从6 000 r/min增大到15 000 r/min时,篦齿封严风阻温升占比由66.7%增大到70.0%,当流量由2.2 g/s增大到8.0 g/s时,篦齿封严风阻温升占比由70.03%减小到66.81%。
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- 双向旋转式V形槽干气密封稳态性能
- 付宇,闫旭,于军力,林瀚,宋澳举,左洪福
- 针对枞树形槽与T形槽等常见双向旋转式槽型动压效应偏低的问题,提出一种新型双向旋转式V形槽结构。基于SolidWorks构建几何模型,采用ANSYS CFX开展多工况仿真分析,系统考察介质压力、转速、槽深及气膜厚度等参数对密封性能的影响,并与枞树形槽、T形槽进行对比。结果表明:在相同工况下,V形槽的开启性能优于枞树形槽和T形槽,开启力更大;虽然V形槽的泄漏率略高,但仍维持在较低水平;在所研究参数中,压力、槽深与气膜厚度对密封性能影响显著,而转速的影响相对较小;当气膜厚度为2~3 μm、槽深为6~7 μm时,V形槽展现出最优的密封性能与显著的动压效应。进一步优化V形槽,在槽根处增设两条动压槽,设计一种衍生V形槽。仿真结果显示:在相同工况下,该衍生槽型在高压区压力分布更均匀,动压效应更显著,开启力更大;尤其在高压(4 MPa)或低转速(<10 000 r/min)条件下,上述优势更为突出。
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- 基于湍流和甲烷溶解耦合效应的混相介质端面密封稳态特性
- 荣治宇,厉晓英,王增丽,李振涛
- 在高速工况下,油气混相介质润滑膜螺旋槽端面密封中,摩擦副端面之间的润滑流体膜易呈现湍流状态,同时伴随着气相介质甲烷的溶解和析出,进而影响密封的流体动压润滑性能。基于Ng-Pan模型、流体润滑理论及甲烷溶解度方程,综合考虑油气两相介质及甲烷溶解-析出效应等因素,建立湍流润滑模型。采用有限差分法对考虑湍流和甲烷溶解效应的改进稳态雷诺方程进行求解,研究含气率、介质压力和液膜厚度对螺旋槽端面密封性能的影响。结果表明:考虑甲烷溶解效应时,甲烷的溶解会削弱流体动压效应,导致开启力下降,泄漏量、摩擦因数增加,空化率增大;在湍流状态下,端面螺旋槽液膜密封开启力、空化率以及摩擦因数均高于层流模型下的结果,且随着工况参数和几何参数的增加,层流效应和湍流效应对密封开启力、空化率以及摩擦因数的影响趋势基本一致。研究结果表明,在端面螺旋槽液膜密封中,湍流效应对密封稳态性能具有显著影响,不可忽略。
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- 不同金属类型对水滑石凝胶性能的影响
- 白元昕,田成光,徐红,董晋湘
- 为进一步探究不同金属类型水滑石作为稠化剂的普适性,以及不同金属类型对水滑石凝胶性能的影响,采用水热法制备3种金属类型硬脂酸(SA)插层水滑石(LDH)材料MgAl-LDH-SA、CoAl-LDH-SA和NiAl-LDH-SA,通过X射线衍射(XRD)、红外光(IR)和扫描电子显微镜(SEM)等仪器分析合成样品的物相、形貌、粒径分布,并测试其接触角。分别以MgAl-LDH-SA、CoAl-LDH-SA和NiAl-LDH-SA为稠化剂,采用直接稠化工艺制备3种金属类型的水滑石凝胶。流变学分析表明,3种金属类型稠化剂的稠化能力依次为MgAl-LDH-SA、NiAl-LDH-SA、CoAl-LDH-SA,即MgAl-LDH-SA凝胶的稠化能力最强。SRV往复试验机摩擦学测试结果表明,3种金属类型水滑石凝胶均具有良好的减摩抗磨性能且减摩性能接近,但抗磨性能存在差异,其中MgAl-LDH-SA凝胶具有最好的减摩抗磨性能;EDS和XPS分析表明,3种金属类型LDH-SA均在摩擦副表面形成了金属元素保护膜。
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- 刷式密封NiCr-Cr3C2跑道涂层与GH4214刷丝摩擦磨损特性
- 袁俊马,翁泽文,司佳鑫,田鑫,李永健,王天颖,王长亮,高燊
- 刷式密封常应用于航空发动机及燃气轮机等透平旋转机械中,需要适应宽温域条件下的实际工况载荷谱变化。因此,研究密封摩擦副的摩擦磨损机制和特性变化对提升刷式密封性能至关重要,然而,目前针对刷丝高温材料及耐磨高温涂层摩擦特性在宽温域内的研究仍然相对有限。为此,以典型刷式密封材料配副GH4214高温合金与NiCr-Cr3C2涂层为对象,研究其在25~650 ℃宽温域条件下的摩擦磨损特性。结果表明:随着温度升高,NiCr-Cr3C2涂层与GH4214配副在500 ℃条件下的摩擦因数较常温和650 ℃条件下更高;NiCr-Cr3C2涂层在500 ℃下耐磨性能较好,其体积磨损率仅为2.6×10-6 mm3/(N·m),而在650 ℃下的体积磨损率较500 ℃下增加了15.6倍;GH4214高温合金的体积磨损率随温度升高在500 ℃达到最大值。通过扫描电镜观察其磨损表面形貌,发现其磨损形式主要为黏着磨损。研究发现,NiCr-Cr3C2涂层与GH4214的磨损规律随温度变化而改变,其磨损机制在室温下以轻度磨粒磨损为主,在500 ℃下以黏着磨损为主,在650 ℃下以磨粒磨损为主,且各温度下均有氧化磨损现象。
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- 激光熔覆MoNi涂层的载流摩擦磨损性能
- 张武臣,崔功军,闫晓庆,刘璐璐,李迅
- 为提高载流摩擦关键零部件的摩擦磨损性能,采用激光熔覆技术在45CrNiMoVA钢表面分别制备Mo和MoNi涂层,并系统研究Ni对Mo基涂层微观组织和载流摩擦学性能的影响。通过往复式摩擦试验机研究两种涂层的载流摩擦性能并探究其磨损机制。结果表明,Mo涂层由Mo和Fe3Mo组成,MoNi涂层由Mo、Fe3Mo和Mo1.24Ni0.76组成。试验过程中两种涂层均未产生电弧现象,这是因为电流的焦耳热使微观接触点软化,接触面积增加,摩擦副接触良好。随着电流的增大,两种涂层的摩擦因数和磨损率呈现先下降后上升的趋势,其原因是焦耳热和微弧的作用使涂层氧化速度加快,形成氧化物润滑层,减少了摩擦副的直接接触。当电流为19 A时,Mo涂层的磨损机制为氧化磨损和疲劳磨损,MoNi涂层的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损。综合分析,MoNi涂层表现出更好的载流摩擦磨损性能。Ni的存在显著降低了涂层的摩擦因数,提高了Mo涂层在大电流下的耐磨性。
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- 超高压175 MPa井口装置法兰BX形垫环设计与承载能力分析
- 冯少波,史君林,张绪亮,安南,王鹏程,张耀明,张强
- 为解决175 MPa超高压油井井口装置法兰所需的BX形垫环,面临140 MPa以上压力时缺乏设计标准的问题,以及现有标准BX垫环在超高压工况下存在的未知风险,阐述BX垫环的设计理论与方法,建立垫环的受力力学模型,并对比验证承载能力的评价方法。提出垫环极限承载能力的分析方法,构建有限元参数化模型,系统分析现有各尺寸型号的BX垫环的承载能力。研究结果表明:现有API BX形标准垫环最初是为104 MPa压力设计的,其设计理念科学合理,标准的BX垫环在138 MPa的压力下能安全使用,但在175 MPa压力下标准的BX垫环则存在风险,尤其是在大孔径情况下标准的BX垫环不建议选用。此外,在超高压175 MPa压力下建议增加垫环的宽度和斜面高度,以降低失效风险。研究内容为不同尺寸的175 MPa超高压井口设备法兰用垫环的设计提供了理论依据。
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- 不同金属表面处理工艺对国产氟橡胶材料摩擦性能的影响
- 李珍莲,贺启盛,许岚津,邱海涛,郭飞
- 为了选定更加适配航空发动机用氟橡胶旋转唇形密封圈的金属表面处理工艺,选取由国产生胶制成的氟橡胶材料为研究对象,在不同润滑条件、速度、载荷环境下,采用MRH-500W型多功能摩擦磨损试验机,对78090A材料与经过渗碳、镀铬、镀硬铬以及喷涂氧化铬处理的9310金属摩擦副进行摩擦磨损测试。结果表明:在环块磨损试验中,渗碳处理的金属环在所有润滑条件下的耐磨性能均较差;镀铬金属环在所有润滑条件下具有较好的摩擦性能,但在干摩擦下其涂层会快速磨损;喷涂氧化铬金属环在不同润滑条件下耐磨性能较好,其耐磨性能明显优于镀硬铬金属环,并且在表面粗糙度分别为Ra0.4 μm与Ra0.2 μm的情况下,摩擦性能没有明显差异。涂脂对于减轻磨损具有积极作用,但在微量润滑条件下有时会导致磨损增大的现象。通过对橡胶样品磨损前后表面形貌及化学元素的扫描电镜分析,揭示了在不同摩擦工况下橡胶的摩擦磨损机制。研究证实,国产78090A氟橡胶材料的耐磨性能接近于国外同类产品的水平,能够满足航空旋转唇封所需的摩擦学性能要求。
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- 纳米金刚石复合超分子凝胶润滑剂的摩擦学性能
- 魏雷,杨飞辉,曹勇斌,钟毅丰,李奕轩,陈松,李超,张晓红
- 超分子凝胶润滑剂具备优异的触变性,是解决传统润滑剂服役过程中的爬移、泄漏、散热差等问题的关键。以纳米金刚石颗粒为添加剂、12-羟基硬脂酸为凝胶因子、齿轮油为基础油,制备出一种新型纳米金刚石复合超分子凝胶润滑剂。采用差式扫描量热仪和热重分析仪分析其热力学性能,利用流变仪检测其流变力学性能,通过四球摩擦试验机考察其摩擦学性能,结合超景深三维显微镜和三维共聚焦激光测量显微镜表征其表面形貌。结果表明:超分子凝胶润滑剂形成的三维网络结构,使得纳米金刚石颗粒能保持长时间的分散稳定性;纳米金刚石质量分数为0.3%的复合超分子凝胶具有较高的机械强度与抗蠕变性能,并可有效提升超分子凝胶润滑剂的摩擦学性能,相较于未添加纳米金刚石颗粒的超分子凝胶润滑剂,其摩擦因数和磨斑直径分别减小6.62%和13.24%。
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- 含硫杂环与低氯化石蜡的协同增效及其在超大口径合金管加工中的应用
- 黄海鹏,姚潇,张燕杰,周捷,李志鹏
- 超大口径合金管材的精密加工,叠加日益强化的环保意识与日趋严格的法规约束,对润滑介质的摩擦学性能及环境友好性提出了前所未有的严苛要求。以氯化石蜡为代表的传统极压抗磨剂,正面临性能瓶颈与生态风险的双重挑战。为降低氯元素的使用量且不牺牲功能性,引入噻二唑叔十二硫醇缩合物(TTC)与低氯化石蜡构建协同增效型复合添加剂,采用四球摩擦试验机系统评估其减摩与抗磨性能,并结合三维表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)等先进表征手段,对磨损表面的三维形貌与摩擦反应膜化学组成进行表征。结果表明:该复合添加剂可显著降低平均摩擦因数与磨斑直径,展现出突出的协同效应;在摩擦过程中,物理吸附膜与摩擦化学反应生成的铁氧化物、硫酸铁、氯化铁、氮化物/氮氧化物及有机-无机复合物,共同构筑了一层致密且稳定的复合摩擦保护膜,从而有效提升了润滑体系的摩擦学性能。进一步地,基于该添加剂研制的冷轧油,在超大口径合金管材的实际加工验证中,不仅显著改善了成品表面光洁度与后续脱脂性能,还展现出优异的抗腐蚀性能,性能明显优于参照的商业冷轧油。研究结果为面向超大口径合金管材等极端工况,开发兼具经济性、绿色性与高可靠性的极压抗磨润滑油,提供了坚实的理论支撑与可工程化的技术路径。
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- 镀铜ZrO2颗粒对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响
- 孙政,尹彩流,张新疆,王秀飞,伊春强
- 在ZrO2颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料中,因ZrO2颗粒与铜界面结合强度不足,严重影响材料的力学性能和摩擦磨损性能。通过化学镀铜工艺方法改善ZrO2颗粒与铜基体之间的界面结合性能,研究化学镀铜ZrO2颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料的力学性能和摩擦磨损性能。力学性能测试结果表明,ZrO2颗粒表面镀铜能显著改善ZrO2颗粒与铜基体的界面结合性能;与添加3%未镀铜ZrO2颗粒相比,添加3%未镀铜ZrO2颗粒后材料的硬度、压缩强度和冲击强度明显提升,其中硬度从HBW49.9提升至HBW56.1,压缩强度从214 MPa提升至245 MPa,冲击强度从1.04 J/cm2提升至1.68 J/cm2。摩擦学性能测试结果表明,在制动压力为0.6 MPa,转速分别为2 200、3 400和4 300 r/min的工况下,添加3%未镀铜ZrO2颗粒材料的摩擦因数分别为0.33、0.31和0.29,磨损率为0.059 cm3/MJ;而添加3%镀铜ZrO2颗粒后,材料摩擦因数分别为 0.35、0.34和0.33,磨损率为0.053 cm3/MJ。研究表明,3%镀铜ZrO2颗粒的材料具有更加优异的力学性能和摩擦磨损性能。
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- 非规则燕尾槽形表面织构润滑特性研究及在气体轴承中的应用
- 谭易凡,巩加玉,黄智枭,宫爱红,胡明茂,龚青山
- 为探究非规则织构对摩擦副表面润滑特性的影响,选取单元燕尾槽形织构区域,设置不同高度及上下表面尺寸的燕尾槽形织构,研究各织构特征参数对承载力与摩擦因数的影响规律。结果表明,随着上下表面尺寸和织构高度增加,单元织构结构的承载力增大,摩擦因数减小,这表明织构特征参数的合理选择能够明显提升整体单元织构的润滑特性。通过正交仿真方法,分析各织构特征参数对润滑特性影响的显著性。结果表明,微织构参数对承载力的显著性排序为下表面尺寸、上表面尺寸、织构高度,对摩擦因数的显著性排序为上表面尺寸、织构高度、下表面尺寸。将燕尾槽织构应用于气体轴承中,探究织构单元面积率和整体面积率对气体轴承承载力的影响。结果表明,气体轴承的承载力与燕尾槽织构的单元面积率和整体面积率呈正相关,为提升轴承的承载性能,可重点考虑优化织构的单元面积率与整体面积率。
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- 基于响应面法的深井压缩式封隔器双胶筒优化研究
- 余楚翊,冯定,侯灵霞,张红,孙巧雷
- 为解决常规橡胶封隔器在压裂工况下适用性不足的问题,提出一种可适用于深井高温高压工况的双胶筒封隔器结构,探究材料和结构参数对双胶筒密封性能的影响规律。基于虚功原理,结合二阶Yeoh模型超弹性材料模型的本构方程,构建双胶筒密封有限元模型,研究防突环金属材料、双胶筒高度和厚度等结构参数对密封性能的影响。采用响应面法分析结构参数对密封性能的影响程度,并对结构参数进行优化。结果表明:相较于常规的金属材料黄铜,β-NiTi合金材料具有更高的承载能力和可恢复形变能力;随着胶筒高度的增大,接触应力和等效应力随之减小;随着胶筒倾角的增大,接触应力和等效应力先增大后减小;随着胶筒厚度的增加,接触应力先增大后降低。这表明结构参数的改变导致压环与胶筒结构间力的传递发生改变,且胶筒厚度和高度对密封性能的影响最为显著。室内试验验证了优化后的胶筒密封性能,研究成果旨在为双胶筒设计提供理论依据和方法指导。
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- 考虑多磨粒特征的齿面微观磨损研究
- 罗永涛,张涛,李悦,李凯悦,王永鹏,董皓
- 为深入研究多因素磨粒特征对齿轮表面微观磨损的影响,将Rabinowicz磨粒磨损模型和汪一麟塑性变形原理应用于齿面磨粒磨损的计算,并通过ABAQUS有限元分析软件进行仿真验证;为符合实际工况,提出一种随机多面体磨粒模型的构建方法和多颗粒磨损仿真模型。结果表明:磨粒磨损量随磨粒尺寸的增大而增加,在磨粒尺寸为140 μm左右时磨损量增加趋势减缓;相同尺寸下,磨粒硬度越大造成的磨损量越大,磨粒越尖锐造成的齿面破坏越严重;多颗磨粒造成磨损时,其磨损量受压入基体材料的最大尺寸磨粒决定。研究结果可为齿轮表面微观磨损研究提供理论依据。
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- 全氟聚醚基磁性液体制备及密封应用性能研究
- 颜招强,廖茂,周扬,李正贵
- 为探究不同制备工艺对磁性液体性能的影响规律,揭示工艺参数与密封性能之间的构效关系,采用化学共沉淀法和表面改性法制备纳米四氧化三铁颗粒,经过表面处理的纳米四氧化三铁颗粒分散于连续相全氟聚醚油中得到全氟聚醚基磁性液体,通过改变颗粒固含量和连续相分子量得到16种磁性液体。通过磁场静置观察(N38/N48)、高温流变仪(MCR)、振动样品磁强计(VSM)、热重分析仪(TG)等表征磁性液体的各项性能,探究颗粒固含量和连续相分子量对磁性液体密封应用性能的影响规律。结果表明:制备的磁性液体具有良好的分散稳定性;固含量和连续相分子量的增大,均会引起磁性液体黏度增大、磁化强度增大、扭矩增大;但固含量的增大会降低磁性液体整体的耐温性能;磁性液体的扭矩随固含量的增大而增大,随连续相分子量的增大而增大。
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- 无缝钢管无氯轧制油的开发及应用
- 王宇,张宪浩,洪邦楠,李晓密,李晓涛,张跃毅,戴媛静
- 根据无缝钢管的加工工艺特点,筛选适配的润滑添加剂,并以聚醚为基础油构建配方体系,成功开发出一款可水洗型、无氯的无缝钢管轧制油产品。通过长行程摩擦往复试验,以测得的摩擦因数与磨痕深度作为评价指标,表征该产品的抗磨润滑性能;通过四球试验,以测得的烧结负荷作为评价指标,表征该产品的极压润滑性能。结果表明:该无氯轧制油通过优化润滑剂组合,兼具优异的极压性与抗磨性;同时完整继承了聚醚基础油高闪点、低倾点及良好水洗性的综合优势(水洗率达到98%以上)。与传统氯化石蜡型轧制油对比显示,二者烧结负荷等级相当,但该无氯轧制油的最大无卡咬负荷更高;此外,其平均摩擦因数与磨痕深度均低于氯化石蜡型产品,展现出更优的减摩效果和可靠的抗磨能力,完全满足工业生产线现场加工的实际需求。研究表明,该无氯轧制油可实现对传统氯化石蜡型轧制油的有效替代。
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- 轴箱内置地铁车辆小半径曲线轮轨接触特性分析
- 苏先辉
- 地铁线路中小半径曲线占比大,轮轨磨耗问题严重。轴箱内置转向架在降低轮轨作用力和提升曲线通过性能方面优势显著。为探究轴箱内置对小半径曲线路段轮轨接触特性影响,建立轴箱内置地铁车辆动力学模型,对比分析轴箱内置和外置车辆的轮轨接触特性;研究摩擦因数和轨底坡对轮轨接触参数的影响,并对比轴承内置和外置下的轮轨磨耗深度。结果表明:轴向内置能有效降低地铁车辆通过小半径曲线时轮轨的横向力、脱轨系数、轮对横移量、轮对冲角和曲线阻力;内轨和外轨的切向应力变化与摩擦因数呈线性关系,轮轨横向力和磨耗数受曲线外轨轨底坡变化的影响较大。采用轴箱内置转向架地铁车辆能够有效降低车轮和钢轨的磨耗深度,相较于轴箱外置转向架,左轮和右轮磨耗深度分别降低了31%和46%。研究结果为后续轴箱内置地铁车辆的设计提供了理论依据。
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- 水对复合磺酸钙基润滑脂稠度的影响
- 刘丽君,毛菁菁,张遂心,王越,张丽娟
- 复合磺酸钙基润滑脂具有特殊的吸水结构,当润滑脂中有水混入后会出现吸水现象,导致其稠度发生变化。然而,目前针对水对复合磺酸钙基润滑脂锥入度乃至黏弹性能的影响研究仍较少。为此,采用滚筒剪切仪、流变仪以及石油脂锥入度等测试设备,研究不同程度水污染对复合磺酸钙基润滑脂锥入度及黏弹性能的影响,并通过结构表征进行原因分析。结果表明:复合磺酸钙基润滑脂的吸水性与原料高碱值磺酸钙中烷基苯磺酸的烷基碳链长度分布相关,烷基碳链较长和分布范围较窄时,其吸水性越强;水进入复合磺酸钙基润滑脂后,并非简单地与复合磺酸钙基润滑脂发生物理混合,而是进入其胶核中与胶束发生深度结合,从而使得复合磺酸钙基润滑脂的结构更为稳定。这可能是复合磺酸钙基润滑脂具有良好的抗水性能的原因之一。
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- 一种风机齿轮油在线监测传感器可靠性评估
- 孙星,杨佳乐,李维,郭新毅,胡志红,袁晓宁,靳景润
- 为筛选出合适的风机齿轮油在线监测传感器,通过搭建试验评估系统对某款油液在线监测传感器的重复性、准确性和可靠性进行评估。采用该在线传感器对齿轮油40 ℃运动黏度、水分、介电常数和铁磁性磨粒进行监测。结果表明,该在线传感器在监测齿轮油40 ℃运动黏度和水分方面表现出较高的准确性和可靠性,其对介电常数的监测结果也展现出良好的重复性和稳定性;在不同温度和流量下,传感器主要可监测尺寸为50~100 μm和100~200 μm的铁磁性颗粒,同时可以监测到少量200~400 μm和400~800 μm的铁磁性颗粒,这与离线检测结果一致;降低齿轮油温度和增大齿轮油流量可以提高在线传感器监测铁磁性磨粒的可靠性。研究表明,该在线监测传感器可以用于风机齿轮油的监测。
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- 基于力矩退化的橡胶密封垫寿命试验方法
- 钟云龙,何宗科,丁榕,颜镠钏,周阳红生
- 针对航空压力调节活门中橡胶密封垫因安装螺钉预紧力矩随时间退化而导致漏气失效这一关键问题,提出一种基于力矩退化特征的日历寿命试验与评估方法。设计一种简易高效的试验装置(由上压板、下压板、螺钉及橡胶密封垫组成),可真实模拟密封垫在实际装机状态及服役工况下的压缩受力行为。在120、140、160、180 ℃四个温度台阶下开展加速老化试验,系统获取密封垫剩余拧紧力矩随时间的退化数据。基于试验结果,结合阿伦尼斯(Arrhenius)加速模型,建立力矩退化速率与绝对温度之间的关系模型,以及密封垫剩余拧紧力矩随试验时间变化的退化模型。该方法揭示了温度对力矩退化过程的加速效应,实现了橡胶密封垫在温度-力矩复合应力作用下使用寿命的量化表征;可支撑不同服役温度条件下密封垫剩余寿命的精准预测,为外场漏气故障的有效防控、密封件状态评估及维护周期优化提供了可靠的技术依据和理论支撑。
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- 磁流体密封材料、结构及性能研究进展
- 梁逍遥,李正贵,李望旭,刘寿春,焦彦雄,周兴,王青松,刘狮山
- 在超高真空卫星陀螺、5 nm芯片刻蚀、核主泵等极端应用场景中,设备对密封技术提出“零泄漏+长寿命”的严苛要求。磁流体密封(MFS)作为一种依托“液体-磁场耦合”特性实现密封的技术,可有效应对这些场景需求。MFS通过“多级磁液-线性叠加耐压”设计规律,在材料与结构方面仍有较大突破空间。按材料、结构、机制及应用对磁流体密封技术进行全面综述,分析MFS面临的界面失稳、热-磁耦合退化、化学兼容性三大挑战,指出稀土/FeCo-核壳纳米颗粒、交联-PFPE载液等新材料的研发将为解决这些挑战提供新思路。
