基于混合润滑理论的航空作动器密封性能分析 被引量：9

1

作者 欧阳小平 薛志全 +3 位作者 彭超 郭生荣 周清和 杨华勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期251-257,共7页

针对航空作动器不同压力、温度以及作动速度的工作环境,以Trelleborg公司Turcon VL密封为代表,利用混合润滑理论对其性能进行分析,揭示机载工况对航空作动器密封性能的影响规律。建立了基于混合润滑理论的宏观与微观多场耦合模型,包括:... 针对航空作动器不同压力、温度以及作动速度的工作环境,以Trelleborg公司Turcon VL密封为代表,利用混合润滑理论对其性能进行分析,揭示机载工况对航空作动器密封性能的影响规律。建立了基于混合润滑理论的宏观与微观多场耦合模型,包括:考虑空化及流动因子的Reynolds方程油膜模型、Greenwood-Williamson(G-W)的微观接触模型以及Fourier的传热模型。通过有限体积法求解,分析不同压力下宏观接触压力、微观接触压力以及油膜压力分布特点。研究结果表明:随流体压力增大,泄漏量与摩擦力都近似线性增大;在25℃时无泄漏,而温度升高至135℃时产生少许泄漏;随作动速度增大,摩擦力减小但泄漏量增大。 展开更多

关键词 航空作动器 VL密封 混合润滑模型 多场耦合 有限体积法

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表面织构对滑动轴承混合润滑特性的影响 被引量：21

2

作者 雷渡民 王素华 《轴承》 北大核心 2013年第2期36-39,共4页

基于平均流量模型及微凸峰接触理论,建立了带有织构的滑动轴承在混合润滑状态下的模型,分析了混合润滑状态下表面织构参数对滑动轴承承载能力和摩擦因数的影响。结果表明:织构布置位置、半径和深度对轴承的润滑性能都有重要的影响,而深... 基于平均流量模型及微凸峰接触理论,建立了带有织构的滑动轴承在混合润滑状态下的模型,分析了混合润滑状态下表面织构参数对滑动轴承承载能力和摩擦因数的影响。结果表明:织构布置位置、半径和深度对轴承的润滑性能都有重要的影响,而深径比对润滑性能并无明显影响。 展开更多

关键词 滑动轴承 表面织构 混合润滑模型

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考虑表面粗糙度与空化效应的组合密封润滑分析 被引量：2

3

作者 张毅 熊子杰 +2 位作者 李大建 熊思阳 钟思鹏 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期388-394,425,共8页

为了研究表面粗糙度及空化效应对压裂泵柱塞密封副密封性能的影响,基于稳态Reynolds方程,建立了粗糙峰和空化效应影响下组合密封的弹流润滑数值模型.在数值模拟基础上,采用有限体积法求解稳态Reynolds方程,研究了密封副在表面粗糙度影... 为了研究表面粗糙度及空化效应对压裂泵柱塞密封副密封性能的影响,基于稳态Reynolds方程,建立了粗糙峰和空化效应影响下组合密封的弹流润滑数值模型.在数值模拟基础上,采用有限体积法求解稳态Reynolds方程,研究了密封副在表面粗糙度影响下的油膜厚度、油膜压力、油膜流速分布规律,以及不同的往复速度和滑环表面粗糙度对密封性能的影响.结果表明,外行程流体动压效应微弱,油膜在空气侧附近会出现空化现象;较高的往复速度有利于减小泄漏量及摩擦阻力;滑环表面粗糙度从0.8μm增加到1.8μm时,净泄漏量与外行程摩擦力分别升高了180.4%和11.17%.因此,在工作过程中应设置较高的往复速度和使用较低粗糙度的滑环以提高密封性能. 展开更多

关键词 压裂泵柱塞密封副 表面粗糙度 混合润滑模型 密封性能

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压力对湿式离合器局部润滑与摩擦特性影响研究 被引量：3

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作者 赵二辉 郭闯 +1 位作者 汪成文 权龙 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第1期23-30,共8页

湿式离合器存在因局部润滑工况恶化而加速失效的问题,且目前很少有学者从局部微观角度出发,研究压力对湿式离合器局部润滑与摩擦特性的影响。为此,从局部微观角度出发,对湿式离合器局部润滑与摩擦的压力影响特性进行了仿真分析和试验测... 湿式离合器存在因局部润滑工况恶化而加速失效的问题,且目前很少有学者从局部微观角度出发,研究压力对湿式离合器局部润滑与摩擦特性的影响。为此,从局部微观角度出发,对湿式离合器局部润滑与摩擦的压力影响特性进行了仿真分析和试验测试研究。首先,采用平面副热弹流混合润滑模型,求解了微凸峰承载力和流体动压的大小;然后,设计了湿式离合器小试样销盘试验,测试了各压力工况条件下,离合器局部润滑和摩擦特性的变化规律;最后,结合仿真计算和试验测试,研究了压力对局部压强分布及承载比、实际接触面积、局部温升和摩擦系数的影响。研究结果表明:随着平均面压从1.4 MPa升高到4.2 MPa,润滑油膜厚度减小,更多的微凸峰开始接触,实际接触面积率从不足1%快速增大到约4.5%;同时摩擦系数从约0.047快速增大到约0.074,且摩擦系数的增大速度与实际接触面积率的增大速度基本一致。 展开更多

关键词 机械传动 平面副热弹流混合润滑模型 摩擦磨损试验机 销盘试验 压力影响 摩擦温升

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燃油介质作动器往复密封摩擦热效应及磨损特性分析 被引量：2

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作者 李晶 王介豪 +1 位作者 古驹 徐扬 《液压与气动》 北大核心 2024年第3期36-42,共7页

发动机矢量推力作动器采用燃油作为传动介质,燃油的低黏度将使作动器密封接触面处于不良润滑条件,密封件摩擦磨损问题突出。针对燃油介质作动器不同压力、作动速度及油液温度的工作环境,建立往复密封热弹流混合润滑数值仿真模型,分析往... 发动机矢量推力作动器采用燃油作为传动介质,燃油的低黏度将使作动器密封接触面处于不良润滑条件,密封件摩擦磨损问题突出。针对燃油介质作动器不同压力、作动速度及油液温度的工作环境,建立往复密封热弹流混合润滑数值仿真模型,分析往复密封接触面摩擦热效应对油膜行为的影响,确定热分析边界条件,计算密封系统的瞬态温度分布。根据热分析结果,对油液黏度及密封区域内的油膜厚度进行修正,考虑密封件润滑条件探究摩擦热效应对密封性能与磨损特性的作用机理,分析不同工况条件对油膜厚度、摩擦力和磨损深度分布的影响,为设计高性能航空密封件奠定理论基础。 展开更多

关键词 燃油作动器 往复密封 热弹流混合润滑模型 摩擦热 磨损特性

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长径比对重载工况水润滑轴承性能的影响 被引量：5

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作者 曹玉哲 梁鹏 +3 位作者 郭峰 张晓寒 王超 姜芙林 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期60-67,共8页

水润滑轴承在工作中存在表面粗糙峰接触等摩擦问题,而合理的长径比可以改善轴承润滑状态。以重载水润滑轴承为研究对象,建立水润滑轴承混合润滑热模型,通过有限差分法计算求解,研究长径比对重载水润滑轴承性能的影响。结果表明:在相同... 水润滑轴承在工作中存在表面粗糙峰接触等摩擦问题,而合理的长径比可以改善轴承润滑状态。以重载水润滑轴承为研究对象,建立水润滑轴承混合润滑热模型,通过有限差分法计算求解,研究长径比对重载水润滑轴承性能的影响。结果表明:在相同载荷条件下,增大长径比可增强水膜承载力、提高最小膜厚进而改善轴承润滑状态,可使轴承压力分布均匀、削弱应力集中效应从而提高轴承使用寿命;低速时增大长径比可降低摩擦因数,但高速时摩擦因数随长径比的增大而增大;增大长径比还可降低轴承温度,但不利于水流的轴向端泄排出。 展开更多

关键词 水润滑轴承 重载 长径比 混合润滑热模型 润滑性能

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温度对组合型织构油封密封性能的影响

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作者 张志祥 张付英 +2 位作者 夏靖炜 马骏 刘元刚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期106-114,共9页

耦合流体力学、变形分析、接触力学、能量守恒方程和黏温黏压方程,建立具有表面组合型织构油封的密封区域混合润滑数值模型,研究温度对表面组合型织构油封密封性能的影响;通过有限差分法对数值方程离散求解,得到不同表面织构油封唇口的... 耦合流体力学、变形分析、接触力学、能量守恒方程和黏温黏压方程,建立具有表面组合型织构油封的密封区域混合润滑数值模型,研究温度对表面组合型织构油封密封性能的影响;通过有限差分法对数值方程离散求解,得到不同表面织构油封唇口的温度分布及不同转速下油封唇口的最高温度,对比分析温升对油封泵吸率、油膜厚度、摩擦扭矩等密封性能的影响。结果表明:油封最高温度位于唇尖处,无织构油封最高温度略高于织构油封,随着转速的增加,油封最高温度也都随之增加;织构的存在会引起油封泵吸率的增加和平均油膜厚度变大;随着温度的升高,油封泵吸率、摩擦扭矩、油膜厚度都会逐渐减小,油封密封性能明显下降,温度升高至一定程度,油封泵吸率会变为负值。 展开更多

关键词 油封 表面织构 密封性能 泵吸率 混合润滑模型

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沟槽型织构摩擦学性能模拟及试验研究 被引量：4

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作者 尹必峰 钱晏强 +1 位作者 董非 卢振涛 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期9-13,共5页

为揭示沟槽型织构的摩擦学特性,以沟槽型表面织构化的止推圈式摩擦副为研究对象,基于雷诺方程和微凸体接触方程建立微沟槽织构混合润滑理论计算模型,模拟摩擦因数随沟槽面积占有率、角度和深宽比的变化规律,并由摩擦性能试验验证其准确... 为揭示沟槽型织构的摩擦学特性,以沟槽型表面织构化的止推圈式摩擦副为研究对象,基于雷诺方程和微凸体接触方程建立微沟槽织构混合润滑理论计算模型,模拟摩擦因数随沟槽面积占有率、角度和深宽比的变化规律,并由摩擦性能试验验证其准确性。在假设面积占有率和角度两个参数互不干涉的前提下,模拟两者共同作用下摩擦因数的变化情况。结果表明,经过表面沟槽织构后,摩擦副的摩擦学性能得到了明显改善;摩擦因数随沟槽面积占有率和深宽比的增加呈现先减小后增大,随角度的增加呈现先减小后增大再减小的趋势;当沟槽与运动方向夹角为65°～70°,宽度为30μm,深宽比为4/15,面积占有率接近8%时,摩擦副具有最佳摩擦性能,相对于未织构情况,摩擦因数可降低约55%。 展开更多

关键词 微沟槽 止推圈 混合润滑模型 摩擦学性能

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双唇Y形拉杆密封的密封性能研究 被引量：2

9

作者 张付英 初宏怡 贺佘燕 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期21-25,39,共6页

建立双唇Y形拉杆封的混合润滑模型,并进行流体力学、接触力学、变形力学分析。利用MatLab软件实现对模型的求解,得到密封区域的流量、膜厚和接触压力分布,并分析不同密封件粗糙度对轴向往复双唇Y形密封圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。结... 建立双唇Y形拉杆封的混合润滑模型,并进行流体力学、接触力学、变形力学分析。利用MatLab软件实现对模型的求解,得到密封区域的流量、膜厚和接触压力分布,并分析不同密封件粗糙度对轴向往复双唇Y形密封圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。结果表明:在双唇Y形往复密封中,两唇在密封过程中均处于混合润滑状态,且第一内唇处的膜厚大于第二内唇处;第二内唇静态接触压力近似于对称分布,且第二内唇最大接触压力大于第一内唇最大接触压力,表明第二内唇作为密封的第二道防线可以保证良好的密封效果;密封件粗糙度是影响矩形密封性能的重要因素,随表面粗糙度的增加,直线往复密封的摩擦力和泄漏量增大,存在一个临界粗糙度使泄漏方向改变。 展开更多

关键词 双唇Y形密封圈 拉杆密封 混合润滑模型 密封性能

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金刚石纳米颗粒对齿面接触刚度的影响研究

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作者 朱青青 李媛媛 +2 位作者 宋娟 刘娜 刘培学 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第5期89-93,99,共6页

为探究金刚石纳米颗粒作为润滑添加剂时对齿面接触刚度的影响,基于Hertz接触理论,建立微凸体接触模型与混合润滑模型,求解纳米颗粒百分含量和齿轮转速变化时的齿面接触刚度。研究表明:纳米颗粒的适宜百分含量为10%~15%,此时可获得较为... 为探究金刚石纳米颗粒作为润滑添加剂时对齿面接触刚度的影响,基于Hertz接触理论,建立微凸体接触模型与混合润滑模型,求解纳米颗粒百分含量和齿轮转速变化时的齿面接触刚度。研究表明:纳米颗粒的适宜百分含量为10%~15%,此时可获得较为满意的齿面接触刚度。纳米颗粒相接触刚度和油膜刚度随齿轮转速的增加而不断减小,因而导致齿面接触刚度不断减小。 展开更多

关键词 纳米颗粒 微凸体接触模型 混合润滑模型 齿面接触刚度

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航空作动器主密封结构参数化分析 被引量：6

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作者 张妙恬 李德才 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1-6,共6页

航空作动器主密封属于往复密封,在飞机调整姿态时起重要作用。以航空作动器常用的斯特封为例,以摩擦力和反向泵回率作为密封评价指标,通过正向(EHL)和逆向(IHL)求解雷诺方程的方法建立往复密封混合润滑模型,推导往复密封系统的摩擦力和... 航空作动器主密封属于往复密封,在飞机调整姿态时起重要作用。以航空作动器常用的斯特封为例,以摩擦力和反向泵回率作为密封评价指标,通过正向(EHL)和逆向(IHL)求解雷诺方程的方法建立往复密封混合润滑模型,推导往复密封系统的摩擦力和反向泵回率的计算方法。根据理论分析,分别对密封唇口的表面形貌参数、唇口与活塞杆倾角进行结构参数化分析。结果表明:选定的表面均方根粗糙度、唇口与活塞杆倾角均满足反向泵回率大于0,且摩擦力与表面均方根粗糙度、油测倾角成正比,与空气侧倾角成反比。通过分析得到了该型斯特封唇口的最优结构参数,为往复密封圈的结构优化提供了参考依据。 展开更多

关键词 航空作动器 往复密封 混合润滑模型 表面形貌 结构参数

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