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润滑与密封
润滑与密封

贺石中

月刊

0254-0150

rhymf@gmeri.com;rfbjb@163.net

020-32385313，32385312

510700

广州市黄埔区茅岗路828号广州机械科学研究所

润滑与密封/Journal Lubrication EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《润滑与密封》创刊于1976年，是中国机械工程学会摩擦学分会会刊，由中国科学技术协会主管，中国机械工程学会、广州机械科学研究院主办。该刊于1992年、1996年、2000年和2004年连续四届被评为全国中文核心期刊：1995年成为美国工程信息公司(Ei)Ei Page One数据库收录期刊，并于2004年成为Ei Compendex核心数据库收录期刊：1996年成为《美国化学文摘》(CA)收录期刊；1999年入选为万方数据库收录期刊和中国科技论文统计分析用刊。杂志主要介绍摩擦、磨损、润滑、密封的基础理论研究、试验成果及应用情况。
正式出版
收录年代

    磁控溅射制备高熵碳化物(AlTiVCrNb)C涂层摩擦学性能

    张英豪侯雪滨蔡海潮薛玉君...
    82-89页
    查看更多>>摘要：为改善高熵合金涂层的摩擦学性能,通过石墨与AlTiVCrNb高熵合金靶共溅射制备(AlTiVCrNb)C涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析涂层的成分、表截面形貌和物相,采用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机测试涂层的硬度、弹性模量和摩擦学性能,采用白光干涉三维形貌仪表征涂层的磨损情况.试验结果表明:随着涂层中碳含量增加,高熵组分从BCC/FCC双相向单一 FCC结构转变,且涂层的微观组织结构也随之变化;由于碳化物的形成和固溶强化,涂层呈现良好的摩擦学性能;在涂层碳原子分数为20.83％时,涂层的摩擦性能和力学性能达到最优,此时摩擦因数最低,为0.35,涂层硬度与弹性模量最高,分别为17.84、182.72 GPa.研究表明,在磁控溅射工艺中石墨与AlTiVCrNb高熵合金共溅射,可以获得摩擦学性能良好的高熵碳化物(AlTiVCrNb)C涂层.

    磁控溅射高熵合金涂层摩擦学性能高熵碳化物涂层

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    铜掺杂碳量子点宽温域减摩性能研究

    陈士豪王俊海李新然张丽秀...
    90-96页
    查看更多>>摘要：为了改善宽温域下机械系统的摩擦性能,以葡萄糖酸铜和二乙烯三胺为原料,采用一步水热法合成铜掺杂碳量子点(Cu-CQDs).将Cu-CQDs分散到PAO基础油中,在大气环境和不同温度下(25、100、200、300 ℃)考察含Cu-CQDs油样的摩擦学性能,并与含二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)油样进行比较.结果表明:Cu-CQDs和ZDDP都能增强PAO基础油的减摩抗磨性能,但Cu-CQDs性能优于ZDDP;特别在300℃时含Cu-CQDs油样减摩抗磨优势最为明显,300 ℃时其平均摩擦因数相较于PAO基础油降低了 51％,相较于含ZDDP油样降低了 11％.分析Cu-CQDs在高温下的摩擦机制,发现在高温摩擦时Cu-CQDs在摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,生成了一系列金属氧化物、碳化物和其他摩擦化学产物,这些物质在摩擦副表面形成了保护层,可有效缓解摩擦副接触摩擦.

    碳量子点铜掺杂润滑添加剂宽温域减摩性能

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    环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光的影响

    张鑫陈国美倪自丰季明捷...
    97-104页
    查看更多>>摘要：为研究环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光过程和抛光效果的影响,探讨其在抛光过程中与金属表面的作用方式及吸附机制,采用化学机械抛光试验、接触角测量、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线色散能谱仪(EDS)分析等方法,研究壳寡糖有机分子对304不锈钢化学机械抛光的影响,采用量子化学计算研究壳寡糖分子的全局反应参数,分析计算反应活性位点,采用分子动力学模拟有机分子在金属表面的吸附并分析活性原子的径向分布.结果表明:CMP抛光过程中添加壳寡糖能够通过吸附作用在304不锈钢表面形成一层疏水性的薄膜,抑制氧化剂对不锈钢表面的刻蚀,提高抛光后的表面质量;在壳寡糖质量浓度为400 mg/L时得到表面粗糙度为1.65 nm的最佳表面质量.量子化学研究表明,壳寡糖的活性反应位点主要为O原子,能够在金属表面形成多中心吸附.分子动力学模拟表明,壳寡糖有机分子能够平行吸附在金属表面,有机分子中的O原子能够与铁原子形成配位键,在吸附中占据主导地位.

    壳寡糖化学机械抛光吸附机制量子化学研究分子动力学模拟

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    二硫化钼/丁腈橡胶热氧老化及摩擦性能模拟研究

    刘中强陈骥驰王世杰关学铭...
    105-111页
    查看更多>>摘要：为研究二硫化钼(2H-MoS2)对抗氧剂4020和丁腈橡胶(NBR)复合材料热氧老化及摩擦学性能的影响,采用分子动力学(MD)模拟分别建立4020/NBR和MoS2/4020/NBR复合材料的模型,分析不同温度下2H-MoS2对热氧老化性能、力学性能和摩擦学性能的影响.结果表明:添加MoS2后,复合材料的相容性、稳定性和热氧老化性能均得到有效提高,力学性能也得到明显提升,即使在398 K高温下,复合材料也能表现出优异的热氧老化性能和力学性能;与4020/NBR复合材料相比,MoS2/4020/NBR复合材料在298、398 K温度下的摩擦因数分别减小了约30％和25％,磨损率减小了 5％和7％,表明MoS2可以有效提高NBR复合材料的摩擦学性能.

    丁腈橡胶二硫化钼热氧老化性能摩擦学性能分子动力学

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    考虑载荷模拟作用的高压弯头冲蚀数值仿真

    杨思齐樊建春李德宁刘明涛...
    112-119页
    查看更多>>摘要：在水力压裂过程中,地面高压管汇在管内复杂固液两相流冲击和管体恶劣载荷的耦合作用下,弯头、三通及接头等薄弱部件长期遭受严重的冲蚀磨损,极易导致管件发生断裂破坏,对现场人员及设备构成严重威胁.开展载荷作用下的高压管汇典型材料冲蚀磨损试验,根据试验结果,基于E/CRC冲蚀模型构建一种考虑应力状态影响的新型冲蚀数学模型,所构建的新模型与冲蚀试验数据之间的准确度可达95％以上.采用计算流体力学离散相模型(CFD-DPM),开展高压管汇件冲蚀性能的三维数值模拟,考察高压弯头在不同压裂工况下的冲蚀磨损程度及空间分布情况.结果表明:在固液两相流冲击下,主要冲蚀区位于靠近弯头出口处的弯头外侧,且管件的最大冲蚀率也位于该处;在弯头内侧二次流涡流的影响下,部分颗粒在流经弯头后会在下游直管内侧积聚,从而在这个区域造成次要冲蚀区;随着流动颗粒斯托克斯系数增加,主要冲蚀区面积增大,次要冲蚀区面积减小;此外,在嵌入新型冲蚀数学模型后,可观察到随着操作压力增大,高压管汇弯头部位的冲蚀磨损率明显增加.

    冲蚀磨损载荷作用高压管汇固液两相流数值模拟

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    轴用VL形组合密封件装配工艺仿真研究及验证

    王跃明吕晓仁项冲黄乐...
    120-125,208页
    查看更多>>摘要：橡塑组合密封是由橡胶圈和塑料密封环组成,安装过程中塑料环的变形对密封性能有重要影响.以轴用VL形组合密封为例,基于三维有限元仿真模型和可视化密封装配台架针对不同流程的装配工艺开展研究.利用有限元仿真还原密封圈装配过程,搭建可视化密封件装配台架,开展密封件装配试验,验证有限元仿真装配过程的准确性;提取密封界面接触压力、接触宽度等关键参数,评判密封性能;建立密封性能与装配工艺之间的关系,优化密封件安装、矫正工艺流程,解决装配过程随机化、经验化问题.试验结果表明:常温安装时密封面接触宽度要小于加温安装;对于轴用VL形组合密封,在相同介质压力条件下接触宽度越小则密封面接触压力越大,从而密封性能越好.因此可以得出常温装配时密封性能更优.

    轴用组合密封橡塑组合密封装配工艺密封性能塑性变形

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    Y形组合密封的密封性能研究

    张付英杨朋伟吴继豪韩兆...
    126-132页
    查看更多>>摘要：应用ABAQUS软件建立YO组合密封的有限元模型,分别比较Y形组合密封与Y形密封、聚氨酯和丁腈橡胶2种材料的Y形组合密封,在密封区域的静态接触压力和Mises应力分布,分析O形圈截面直径对2种材料Y形组合密封性能的影响规律.结果表明:Y形组合密封在密封区域的接触压力和Mises应力均大于相同规格、材料的Y形圈,且外行程时Y形组合密封接触压力增大更明显,应力分布更均匀,验证了Y形组合密封的双重密封和改善根部抗撕裂的特性;在O形圈截面直径相同的情况下,聚氨酯组合密封外行程与内行程的最大接触压力差值远远高于丁腈橡胶组合密封,而丁腈橡胶组合密封Mises应力分布更均匀;随着O形圈截面直径的增大,聚氨酯组合密封的最大接触压力呈现先增大后减小的趋势,丁腈橡胶组合密封呈现逐渐减小的趋势,但两者的Mises应力均呈现逐渐增大的趋势,且丁腈橡胶组合密封增大更显著.研究结果为不同工作条件下密封件的选择提供了参考依据.

    组合密封圈密封性能往复密封聚氨酯丁腈橡胶

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    切削液对金刚石线锯切割β-Ga2O3晶片表面质量的影响

    王晓龙高鹏程檀柏梅杜浩毓...
    133-142页
    查看更多>>摘要：为了开发出更适合β-Ga2O3晶片切片的切削液,探讨金刚石线锯切片过程中不同切削液对β-Ga2O3晶片表面质量的影响,通过测量接触角和表面张力,研究不同切削液对β-Ga2O3晶片表面的润湿性.采用粗糙度测量仪、非接触式测厚仪和扫描电镜(SEM)对晶片表面进行测试表征,研究去离子水、添加AEO-9的水基切削液和乳化切削液在不同工艺参数下对切割(010)面β-Ga2O3晶片的表面粗糙度、表面形貌、总厚度变化以及亚表面损伤层深度的影响.结果表明:与去离子水相比,添加AEO-9的水基切削液和乳化切削液均能有效降低β-Ga2O3表面的接触角和表面张力,表明2种切削液均可提高晶片表面润滑性;乳化切削液的效果随着工艺参数的变化而波动很大,只有在低切削热和大切削力的条件下,才能明显优化晶圆表面质量,而水基切削液可稳定地获得较高的晶片表面质量,更适用于β-Ga2O3晶片切割.

    β-Ga2O3单晶线锯切割切削液润滑能力表面质量

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    带压电缆天滑轮密封圈挤出失效分析及结构优化

    吴泽兵蒋梦洁杨晨娟胡诗尧...
    143-153页
    查看更多>>摘要：针对带压电缆天滑轮在承受作业环境中的超高压时,密封圈被挤出失效而发生泄漏的问题,结合带压滑轮的密封结构、密封原理,通过建立密封结构的有限元分析模型,分析密封圈密封失效的原因,发现密封圈失效的主要原因为,带压滑轮的外壳与内壳体出于加工精度与加工成本的考虑,两者间为间隙配合,再加上在实际工况下因受到介质压力与电缆重力作用,造成内外壳体之间间隙过大,另外为便于装配,密封圈沟槽承压面设置的矩形挡圈与外壳体内壁也有一定间隙,因此造成间隙过大,O形圈无法补偿内外壳体之间产生的间隙,且会在介质压力作用下被挤进间隙中,并且会产生应力集中.针对失效根源提出将矩形挡圈替换为三角形挡圈的优化方案,通过有限元分析得出三角形挡圈能有效补偿内外壳体之间的间隙,防止密封圈发生被挤出损伤.

    带压电缆天滑轮密封圈挤出损伤三角形挡圈结构优化

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    高速电主轴油气润滑参数优化系统及平台设计

    张文亮艾力夏提·依力哈木谢小鹏高国刚...
    154-159页
    查看更多>>摘要：油气润滑是高速电主轴最高效的冷却润滑方式,然而要达到最佳的润滑效果必须针对不同型号轴承以及不同工况设定准确的油气润滑参数,这就需要可靠的试验装备进行大量的试验分析.为此搭建模拟电主轴运行工况的实验平台,设计油气润滑系统并设计一种兼具油气混合器和油气分配器功能的油气混合分配器.试验结果表明:试验平台最佳的转速范围为0～30 000r/min,满足高速机床主轴试验的转速要求;油气混合分配器供油误差满足±10％的行业标准,使用寿命达到12万次.因此搭建的试验平台和油气润滑系统对高速电主轴油气润滑参数的试验研究有较高的可靠性.

    高速电主轴油气润滑油气混合分配器润滑技术热误差

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