一、油气润滑系统的设计及其应用（论文文献综述）
李照威[1]（2021）在《油气润滑ECT系统图像重建中秩亏问题研究》文中进行了进一步梳理电容层析成像技术（ECT）承担了封闭的油气润滑管道中油气两相介质流动参数的实时检测的重要任务。ECT系统的图像重建过程中会产生典型的离散不适定问题,其秩亏、病态性以及ECT系统固有的“软场”效应属性都会对图像重建的效果产生严重影响。本文针对管径小、油膜薄和极板数增加受限等特点的油气润滑管道ECT系统,研究了系统图像重建的秩亏问题,主要结论如下:（1）建立了油气润滑ECT系统灵敏度矩阵的数学模型和仿真模型,分析了产生秩亏问题的主要原因及影响因素;针对灵敏度矩阵定义了秩亏数和相对秩亏率两个评价指标来分析其秩亏问题。结果表明,在油气润滑ECT系统的灵敏度矩阵中存在严重的秩亏问题。灵敏度矩阵秩亏问题的产生与油气润滑ECT系统的结构及应用特点有关,其中产生秩亏的根本原因是来自于系统传感器的检测数据的不足。（2）通过对传感器区域的灵敏场分析,证实了小管径油气润滑存在严重的软场效应,提出了软场效应的度量方式;在软场效应的前提下,运用定义的秩亏数和相对秩亏率,分析了图像重建中产生秩亏问题的原因和影响因素,并与未计入软场效应条件做了对比。结果表明,在计入软场效应的条件下,油气润滑ECT系统仍然存在严重的秩亏问题,但相较于未计入软场效应,系统灵敏度矩阵的秩亏将减小。（3）基于图像重建算法的原理,分析了LBP算法、Tikhonov正则化算法、共轭梯度算法及双共轭梯度算法的秩亏问题。建立了油气润滑主要流型为环状流的ECT系统的物理模型及有限元仿真模型,分别采用LBP算法、Tikhonov正则化算法、共轭梯度算法及双共轭梯度算法,对油气润滑ECT系统进行了图像重建,并以图像错误率（IME）和图像相关系数（CORR）为评价指标对图像重建结果进行了对比分析。结果表明,四种算法除LBP算法外,均体现了消除秩亏的思想。完全消除系统灵敏度矩阵秩亏的双共轭梯度算法,成像精度较高,成像速度也较其它算法更快,更适用于油气润滑ECT实时成像。
刘成龙[2]（2020）在《限量供油润滑的油膜特性及其表面自集油调控研究》文中进行了进一步梳理限量供油润滑提倡使用尽量少的润滑油实现零部件的有效润滑,它不仅减少环境污染和资源浪费,也满足精密机械部件设计中低能耗和低温升的需求。实现限量供油润滑需要对润滑点进行高效精准的供油。本文围绕限量供油润滑,研究了油滴供油条件下的弹流润滑油膜的新特征;从理论和实验两方面对面接触润滑的油膜承载机制及摩擦力进行了分析;聚焦于梯度功能表面对液体的定向驱动,设计制备了不同的自集油增强表面,在抗磨减摩、提高油膜承载方面证实了其润滑增效功能;同时,将获得的自集油增强表面在真实滚动轴承的润滑中进行了初步应用。完成的研究成果包括:（1）研制了多点接触弹流润滑油膜测量系统,为探索真实轴承中润滑油膜的建立过程提供了研究手段。以此测量系统进行了限量供油条件下多点接触润滑油膜的研究。（2）利用球—盘点接触弹流润滑油膜测量仪研究了单油滴与离散多油滴供油的弹流润滑油膜的基本特征。对于单油滴供油,当油滴在入口处挤压铺展不足,会在接触区局部形成凹坑油膜。一定范围内大的油滴尺寸、高的粘度、高的载荷和高的速度有利于形成此类凹坑油膜。对于离散多油滴供油,油滴在二维方向间距过大,油滴膜厚不连续,波动性增大;油滴尺寸减小,粘度增加,卷吸速度增加,界面润湿性减弱,均不利于多油滴的融合和成膜,润滑效率降低。等体积供油时,有序油滴的润滑成膜特性优于无序油滴,油膜均匀性更好。（3）采用滑块轴承润滑油膜测量仪,研究了面接触限量供油润滑。润滑油膜厚度随着供油量的增加而增加,当供油量达到一定量时,膜厚稳定,不再随供油量变化,与充分供油膜厚相当,而摩擦力受供油量影响不大。干涉图显示面接触入口乏油区为油气两相状态。对乏油区的润滑油膜和摩擦力的数值模拟,证实了乏油区承载力的存在。研究了圆形微织构对面接触润滑油膜的增强效果,证实所制备的织构能够抑制乏油区的发展,数值计算显示了一致的结果。（4）通过在润滑轨道外侧制备疏油薄层（十七氟癸基三甲氧基硅烷）和梳齿型凹槽织构,形成了两类自集油增强表面;光学测量表明,制备的自集油增强表面可防止润滑轨道的润滑油向接触区外逃逸。点接触摩擦副的测量表明,制备的自集油增强表面可在混合润滑和全膜润滑区明显降低摩擦系数和磨损;球—盘点接触光弹流实验表明集油增强功能表面能够在接触区周围形成较大的油池,促进润滑成膜。此处的疏油薄层表面的集油能力来自于润滑轨道边缘的张力梯度,梳齿型凹槽织构表面的集油能力来自于凹槽内非平衡的毛细力（Lucas-Washburn）效应。（5）作为本文研究的一个工程应用,制作了具有自集油作用的虚拟挡边轴承。与普通轴承相比,虚拟挡边轴承的摩擦力矩显着降低,并且轴承温度有所下降。虚拟挡边能够有效抵抗离心力作用下润滑油的甩离,能够有效防止润滑油和润滑脂的流失。推力球轴承膜厚测量结果表明轴承的成膜能力增加,得益于虚拟挡边对润滑油池的维持和润滑油的有效收集。
王综[3]（2020）在《高速角接触球轴承油气润滑二相流热流耦合特性分析》文中研究说明高速角接触球轴承是高速电主轴的主要支承元件。油气润滑是高速电主轴角接触球轴承的主要润滑方式,油气润滑二相流的对流换热是轴承的主要散热方式,直接影响轴承的温度场;油气两相在轴承腔内的分布情况对轴承的润滑情况有极大地影响,轴承油气润滑中的温度场与流场之间也相互作用、相互影响。因此,对角接触球轴承热流特性的研究有重要意义。本文基于弹流润滑、滚动轴承动力学和计算流体力学等理论,建立了角接触球轴承有限元分析计算模型,分析了轴承油气润滑过程中温度场和流场之间的耦合特性,重点分析了可压缩空气模型及润滑油黏温效应对轴承腔内润滑油分布及温度场影响情况。本文得到的主要结论有:（1）油气润滑中压缩空气在进入轴承腔后,由于空气压力与轴承温度的变化,引起空气的密度发生变化,进而又会影响轴承腔内的流场及温度场分布情况。随着轴承温度的升高,润滑油的黏度会持续下降,对轴承腔内的流场与温度场也有着较大的影响。（2）考虑空气可压缩条件下,轴承流体域内沟道表面平均油相体积分数相比空气密度为常数时增加28%,而外沟道表面则增加10%;当轴承温度较高时,空气密度较低,使轴承腔的沟道平均油相体积分数增大。考虑空气可压缩条件下的油气速度值较大;内沟道油气速度值比外沟道油气速度值更大。相比于空气密度为常数条件下的情况,考虑空气可压缩条件下滚珠的平均温度值低2.1℃,轴承内套圈的平均温度值低2.2℃,轴承外套圈的平均温度值低1.6℃。（3）当轴承温度较低,润滑油黏度较大时,轴承流体域的油相体积分数较小;当轴承温度达到40℃,润滑油黏度值处于0.035-0.045Pa·s之间时,轴承腔的内、外沟道表面,滚珠表面的平均油相体积分数都比较高。当轴承温度升高,润滑油黏度降低时,油气速度值逐渐增大。相比于润滑油黏度为常数条件下的情况,考虑润滑油黏温效应条件下滚珠的平均温度值高2.625℃,轴承内套圈的平均温度值高4.54℃,轴承外套圈的平均温度值高3.04℃;滚珠的温度值高于轴承内套圈的温度值,轴承外套圈的温度值最低。
白晨[4]（2020）在《油气出入口结构对角接触球轴承油气润滑两相流的影响》文中研究说明高速角接触球轴承具有同时承受轴向载荷与径向载荷的作用,因此被广泛地应用于高速电主轴的支撑单元,而油气润滑是角接触球轴承高速工作状态下最主要的一种润滑方式,研究和改善高速工作状态下轴承腔内油气两相流的分布状态对轴承润滑有着重要的意义。本文基于弹流润滑理论、流体动力学以及轴承生热理论,以SKF 7210C高速角接触球轴承为例建立轴承腔高精度数值模型,系统的分析了轴承油气入口结构与出口位置对轴承腔内润滑油、温升以及腔内压力分布的影响,从而为优化油气入口结构与出口位置提供了理论依据。本文主要结论有:（1）轴承腔内油相体积分数与温升在圆周方向上分布并不均匀,润滑油在油气入口附近油相体积分数最高,随着和入口距离的增加,油相体积分数逐渐减小。沿轴承回转方向上的油相体积分数下降梯度较为缓慢,沿逆回转方向上的油相体积分数下降梯度较快。轴承腔内温升和油相体积分数大小成反比关系,油相体积分数高处温升低,反之也成立。（2）角接触球轴承在高速工况下轴承腔内会产生气帘效应,气帘效应随转速的升高而加剧,且当转速升高时,气旋中心位置下移,使得润滑油更加难以进入润滑接触区域,造成润滑不充分等现象。油气入口结构是影响轴承腔内气旋形成的重要因素,通过对比分析了五种油气入口结构下轴承腔内的气帘效应、油相体积分数、温升以及压力,可以得到其中D型入口结构最佳。同时可以得到入口结构是如何减缓气帘效应的产生,避免油气入口高压与气旋造成的冲撞,使得润滑油可以顺利到达内圈滚道与滚珠的接触区域,从而提高润滑油的使用效率和改善轴承的工作状况。（3）油气入口与出口在圆周方向上的夹角影响着轴承腔内润滑油与温升的分布及大小。当出口相对入口间的夹角从180°到240°时,轴承腔内油相体积分数逐渐增大且温升降低。当出口相对入口间的夹角为240°时,轴承腔内油相体积分数达到最高且温升最低。当出口相对入口间的夹角从240°到270°时,轴承腔内油相体积分数逐渐降低且温升增大。通过以上分析可以得到当出口位置位于240°时效果最佳,从而为改善轴承润滑提供新的思考方向。
臧淑燕[5]（2019）在《限量供油条件下面接触润滑特性的研究》文中认为当代面临的能源和环境问题要求尽可能地减少润滑油的用量。限量供油润滑,也就是用有限量的供油达到理想的润滑效果,需要对限量供油润滑的特性进行系统和全面的研究。已有的限量供油润滑的基础知识大都来自乏油的点接触弹性流体动压润滑的研究。然而,在工业应用中面接触摩擦副普遍存在,相关的限量供油润滑的研究缺失。本文基于实验室自行开发的面接触润滑油膜测量系统,从实验和理论两个方面,研究了限量供油条件下面接触的润滑特性。完成的工作主要包括:（1）测量了限量供油润滑的油膜厚度,揭示了不同工况下的润滑油膜变化规律。通过采集到的光干涉图像,对限量供油润滑的油膜厚度的变化进行了机理分析。试验中以静止的微型滑块平面和旋转的光学透明圆盘形成润滑副,对不同供油量、不同粘度、不同载荷、不同速度下的润滑油膜厚度进行测量。结果表明:微量润滑液体会铺展在玻璃盘的润滑轨迹上面,形成持续的润滑油层。光干涉图像说明在限量供油条件下,面接触区并非形成完全油膜,入口侧会有油气两相流存在。限量供油条件下的膜厚随粘度的变化规律不同于充分供油的情况,并不是粘度越高的润滑油,产生的膜厚越高;膜厚随着载荷的增大而降低;限量供油条件下的膜厚随着速度的增大而增大,但是当速度增大到一定的数值时,膜厚保持恒定。（2）研究了表面润湿性对限量供油润滑的影响。在限量供油条件下润湿性较强的圆盘面上润滑油连续分布,润滑油膜厚度随供油体积的增加而增加;发现较强的表面润湿性可引起润滑油的强铺展,不利于润滑轨道上润滑油的自集油和接触区的润滑油供给,导致较低的润滑油膜厚度。（3）揭示了反润湿这一新的限量供油润滑影响因素。当玻璃盘的表面能较低而导致润湿性差时,润滑轨道上的润滑油会因反润湿而以离散油滴的形式分布。与润滑轨道上连续的润滑油薄层分布相比,此处的离散油滴分布可在润滑轨道上产生较好的自集油,而且在入口油气两相区形成局部承载油膜,最终产生高的油膜厚度。发现供油量较大时玻璃盘面离散油滴尺寸较大,面体比小,抵抗惯性力能力弱,先于小液滴脱离润滑轨道,反而导致低的油膜厚度。（4）研究了离子液体添加剂对限量供油润滑的影响,揭示了离子液体作为添加剂在限量供油润滑中的新作用。结果揭示添加的离子液体可形成吸附膜,降低了润滑轨道的表面能,产生反润湿现象,增加了限量供油润滑的油膜厚度。（5）通过数值模拟理论分析了限量供油条件下面接触油膜润滑特性。针对润滑轨道上润滑油的连续和离散分布,提出了两种简化供油模型。对面接触流体动压油膜的建立进行了数值模拟,与实验结果取得了定性一致。特别地,数值模拟结果显示了离散分布的润滑油在入口区产生的局部承载,证实了反润湿影响机制的推测。
田胜利[6]（2019）在《高速电主轴系统复杂动态特性及其综合测试技术研究》文中认为高速电主轴系统是高端数控机床中最重要的功能部件,是实现高速和超高速切削的载体。高速电主轴复杂的动态特性直接影响着工件的加工质量及其本身的使用寿命。而其动态特性关键指标的实验方法和测试技术尚待攻克。本文研究了高速电主轴复杂动态特性的综合测试技术,并根据测试需要自主研发了一款新颖的高速电主轴及其系统。在建立实验平台的基础上,着重针对其动态支承刚度和轴承摩擦损耗两重要动态特性在理论分析和实验检测上的不足和迫切需要,进行了深入的研究。以及开展了电主轴在综合性能测试中实验加载方法的研究,完善了电主轴的综合性能测试技术。主要做了以下几方面的工作:开展了高速电主轴性能和运行品质的实验方法和测试技术研究,主要包括:对电主轴输出特性、电磁特性、动态支承刚度、温升特性和回转特性等综合性能指标的测量提出了实验方案。为了完成电主轴综合性能的测试,自主研发了一款先进的高速电主轴及其配套子系统。针对电主轴动态加载的难题,提出了两种新颖的加载方法。最终搭建了电主轴系统及其综合性能测试系统的实验平台,为后续研究提供了实验基础。基于球轴承的拟静力学模型完成了轴承内部动力学状态的数值模拟仿真。在求解每一个滚动体动力学基本参量的基础上,研究了电主轴中组配轴承动态支承刚度的求解方法,并着重讨论了径向力对轴承径向/轴向/角刚度的影响规律。研发了一种由气缸作为执行器和滚动轴承作为分离器的接触式加载装置,并对实验数据分析方法进行研究,实现了电主轴转子和前/后轴承动态支承刚度的高速测量。最终,通过理论模型求解和实验测量相结合的方法,分析了转速和径向力对前/后轴承动态支承刚度的影响。针对电主轴在高速工况下产热严重的问题,建立了高速轴承摩擦损耗的理论模型。设计了自由减速法和能量平衡法两种直接且定量测量轴承摩擦损耗的实验方法。实验结果表明,即使在油气润滑条件下,粘性摩擦损耗依然是轴承摩擦损耗的重要组成部分。根据实验结果推导了轴承空腔内润滑剂体积分数关于供油量、供气压力、转速和轴承直径的经验公式,表征了油气润滑参数对轴承摩擦损耗的影响。通过实验确定了电主轴的最佳供油量;验证了预紧力在线调节装置的有效性;揭示了润滑剂粘-温关系和热-机耦合因素对轴承摩擦损耗影响的重要性。研究成果对高速轴承摩擦损耗的预测、测量和减小具有重要意义。针对电主轴高速旋转时动态扭矩加载的难题,设计、制造并测试了一种基于磁流变液的高速电主轴动态加载系统。详述了该加载系统的工作原理和结构。通过Maxwell软件的2D静态电磁场分析对磁感应强度进行仿真计算,结合磁流变液的本构关系得到了加载器的加载扭矩模型。然后通过实验测得加载扭矩与电流、转速的对应关系,发现了磁流变液的零场粘度和剪切屈服应力与剪切率呈非线性关系,并对Herschel-bulkley模型予以修正。修正模型计算的加载扭矩与实验结果吻合较好,为设计基于磁流变剪切原理的高速传动装置奠定了基础。最后对加载系统的扭矩稳定性、温度稳定性、重复使用性等加载性能进行了实验研究,验证了该加载系统的可行性和正确性。为高速电主轴负载下的动态性能测试提供了一种全新的方法。针对电主轴高速旋转时动态径/轴向力加载的难题,设计、制造并测试了一种基于高压水射流的高速电主轴柔性加载系统。基于连续动量方程,建立了射流冲击力的理论模型。通过流体有限元仿真和射流冲击力标定实验,得到了靶距、喷射压力、流量、喷嘴直径、标靶直径、转速与冲击力之间的关系,实现了对电主轴的定量加载。测试了利用高压水射流加载下电主轴的动态性能,实验结果表明:第一,高压水射流可以为电主轴提供稳定和长时的动态加载;第二,电主轴的温升、功率损耗和振动随着负载的增加而明显增大,空载测试不能反映电主轴的真实工况。为高速电主轴关于运行品质的相关研究提供了一种可靠的实验方法。
刘聪[7]（2019）在《油-气润滑点接触滑动摩擦磨损试验研究》文中进行了进一步梳理油-气润滑作为气-液两相流润滑技术,具有润滑效率高,密封性能好以及洁净无污染等众多优点,在轧辊轴承和高速电主轴等点接触摩擦副润滑系统中得到了普遍应用。油-气润滑供给参数对摩擦界面润滑油的流动特性和配副间的散热行为有重要影响,是决定配副摩擦磨损性能的关键因素。若参数设计不合理,将导致润滑失效,引起配副发生剧烈磨损以至报废。目前对于油-气润滑的研究主要集中在气-液两相流的形成机理、应用效果评价与分析等方面,而对油-气润滑条件下点接触副摩擦磨损特性研究较少。为明晰油-气润滑对配副摩擦学特性的影响,本文以点接触滑动摩擦副为研究对象,开展油-气润滑点接触摩擦试验,结合空间流场模拟以及对流换热理论对油-气润滑流动特性和散热性能进行分析,考察油-气润滑对点接触摩擦磨损特性的影响。论文完成的主要研究工作如下。（1）油-气润滑点接触试验方案设计与试验验证。首先对油-气润滑试验方案进行设计,对试验测试系统进行合理架构。然后搭建油-气润滑点接触试验系统,并对相关测试分析项目进行介绍。最后在搭建的油-气润滑点接触试验台上,进行干摩擦、滴油润滑和油-气润滑摩擦试验,通过与已有研究结果进行对比,验证了试验方案设计的合理性和实验设备的可靠性。同时试验结果也表明:油-气润滑在供气速度一定时,随供油量增加润滑性能得到明显提升。（2）油-气润滑流动行为对点接触滑动摩擦磨损特性的影响研究。合理设计供油位置,开展油-气润滑点接触滑动摩擦试验,并结合数值模拟结果研究油-气润滑流动行为对点接触滑动磨损特性的影响。结果表明:过大、过小的喷射角度和距离均会使接触点油相体积分数下降,导致试件磨损呈现增大趋势;在接触点附近一定距离（Δx=2mm,Δy=0 mm）和角度（θ=15°,30°）下喷射,摩擦副间油相体积分数达到最大值,试件磨损较轻微;改变喷射距离以及喷射角度,试件滑动摩擦的磨损机理均为磨料磨损。（3）油-气润滑散热对点接触副摩擦学特性的影响研究。设计环境温度加热装置,进行不同供气速度和温度下的油-气润滑试验,并与滴油润滑试验进行对比,考察油-气润滑散热对点接触摩擦学特性的影响。结果表明:配副间对流换热能力随供气速度的增加而增大,摩擦系数与摩擦温升均先减小后增大;提高环境温度,配副间对流换热能力几乎不变,摩擦系数和磨损质量均呈轻微减小趋势,摩擦闪温几乎不发生变化,或者变化幅度较小;试验中增大供气速度和试验环境温度,使试件材料表面的磨损发生不同程度的变化,但磨损机制均为磨粒磨损。综上所述,合理设计系统参数,能改变润滑油在接触点的流动特性和改善配副间的散热性能,降低点接触滑动摩擦磨损。研究工作可为工程中油-气润滑系统性能开发设计提供参考。
王小康[8]（2018）在《高速电主轴空气流场及其冷却密封效应研究》文中研究说明高速电主轴作为机床的核心功能部件之一,是实现高速加工,提高加工效率,不可或缺的重要单元,对机床加工精度有着重要的影响。高速电主轴在工程应用中会产生大量的热,同时往往处于多水汽、多尘等复杂的加工环境,热量的产生和灰尘水汽的进入不可避免的会对电主轴造成不可逆转的损伤,缩短电主轴使用寿命,造成巨大的经济损失,因此对电主轴进行内部空气流场对电主轴冷却密封效果的影响分析有着十分重要的意义。本文以100MD60Y4电主轴为研究对象,建立电主轴内部空气流场仿真模型,分析了电主轴转速和气隙对其冷却密封效果的影响。搭建并进行电主轴出口流体流态检测实验平台和流体流速检测实验平台,具体研究工作如下:（1）对电主轴内部空气流场流态、可压缩性以及油气润滑电主轴压缩空气属性进行分析研究;对计算空气流场所使用的纳维斯托克斯方程进行分析推导,并对模型中使用的N-S方程进行理论分析。（2）建立电主轴内部空气流场模型,以转速、气隙为因素,仿真分析了电主轴油气润滑系统对轴承、定转子冷却效果的影响。仿真分析指出:当转速大于30000r/min时,定、转子气隙间高速流区域面积逐渐增加,流场分布均匀,空气流体对定转子间隙的冷却效果逐渐增强;同时,随着电主轴转速的增加,轴承内部流场内流速均匀,靠近气隙一侧的轴承冷却效果更好;气隙值变化对轴承部分的冷却效果无明显影响。（3）基于上述模型,以转速、气隙为因素,仿真分析了电主轴油气润滑压缩空气对密封效果的影响。仿真分析表明:在低转速条件下,前端出口空气流体分布不均,密封效果较差;高转速时沿前端环状出口径向形成速度梯度,流体分布均匀;当转速升高至24000r/min时,电主轴前端出口处径向方向上负压区域面积逐渐增大,回流现象逐渐变得严重,密封效果变差。同时,气隙越大,主轴前端出口空气流体流速增长速率对主轴转速越敏感。转速增加到24000r/min时,气隙值越大,回流现象越严重,密封效果越差。（4）搭建电主轴前端流体流态检测实验平台,并对电主轴前端空气流体流态进行实验研究;搭建电主轴前后两端空气流体流速检测实验平台,并对不同转速、不同气隙条件下电主轴前后两端空气流体流速进行实验检测,经过实验验证,前后两端出口处空气流体流速实验和仿真相对误差分别为7.2%和3.1%,均在规定范围内,证明仿真结果真实可靠。
于诗瑶[9]（2018）在《基于油气润滑条件下电主轴运行环境质量预测》文中研究表明电主轴作为数控机床的核心部件在参与先进切削获得高质量加工效果的同时还应满足其绿色环保的要求。油气润滑以良好的润滑、低污染、密封性好、耗油量小等优点受到了国内外的关注推广及应用。然而,油气润滑并不是完全无污染的润滑方式,电主轴高速旋转产生的离心力会使得润滑油雾化,造成环境污染,从而危害人身健康。另外,高速电主轴温升影响着自身的精度与使用寿命,因此,本文在辽宁省自然科学基金项目（2015020122）的资助下,以电主轴温升及PM2.5体积百分数为目标,深入探究油气润滑系统参数等因素对其影响并实施优化,以期保证电主轴加工精度、使用寿命和加工环境空气质量,具体工作内容如下:（1）本文以100MD60Y4电主轴为研究对象,搭建了油气润滑系统电主轴温升试验平台,利用单一因素试验方法研究了电主轴在不同转速下,供气压力、单次供油量、气隙以及在不同供油间隔时间下电主轴轴承的温升情况。研究结果表明,各因素对主轴温升都有不同程度的影响,其中,转速对主轴温升影响最大。（2）搭建了电主轴环境空气质量检测平台,对油气润滑条件下润滑油雾化特性进行了分析,揭示了单次供油量、供气压力、供油时间间隔及电主轴转速等参数对润滑油雾化特性的影响。结果显示各因素对润滑油雾化均有显着性影响,其中,对油雾粒径小于等于PM2.5所占比例的影响强度为:供油间隔>供气压力>转速>供油量;对油雾粒径小于等于PM10所占比例的影响强度为:供气压力>供油量>供油间隔>转速。这一结果为加工环境空气质量安全检测与分析提供了一定的数据支持。（3）通过响应曲面法建立了电主轴温升和PM2.5体积百分数的两个目标参数的数学模型,基于保证电主轴温升的同时兼顾考虑加工环境空气质量确定了二者的权重,并建立双目标函数,利用生物地理优化算法对双目标函数进行优化,优化结果显示:在转速30000 r/min下,供气压力0.38 MPa、供油量6.50 ml/h、供油间隔2.98 min时,目标函数电主轴温升13.144℃、油雾粒径分布密度0.0628,满足双目标函数最优。（4）本文所提出的模型可指导电主轴运行过程中的操作参数设置,在保证电主轴动态特性的同时,获得良好的绿色环境。
王兴杰[10]（2017）在《油气润滑两相流流型阈值及润滑特性研究》文中进行了进一步梳理随着油气润滑在工业生产中的广泛应用,其理论及其应用研究受到越来越多的专家和学者们的关注。本文基于油气润滑系统的实际工况,采用F1uent仿真和实验方法相结合,对油气润滑环状流的阈值进行了仿真和实验验证,然后对环状流的润滑特性进行了实验研究,最后对环状流油膜的扰动波特性进行了仿真分析。主要的研究内容和结论如下:（1）对环状流阈值进行了仿真。采用量纲分析方法推导了分层流-环状流和间歇流-环状流转变的无量纲准则式,基于该准则式做出了两相流压降图,并以此作为流型识别依据。结果表明本文得到两个准则式是合理的,压降图特征也符合两相流流动机理。（2）在不同气液折算速度下,利用ECT（电容电析成像检测系统）实验采集了两相流在过流截面空隙率随时间的变化值,绘制了不同系统因素下空隙率的FFT曲线（快速傅里叶变化）与PDF曲线（概率密度函数）,在此基础上研究了油气润滑系统两相流流型的实验识别方法。在本实验中选择的所有气液折算速度组合点上,实验结果与（1）中的仿真结果相互验证,表明该实验识别方法是可行的。（3）利用响应曲面法对油气环状流的润滑特性进行了实验分析。结果表明,不同供气压力和供油量条件下形成的环状流对于轴瓦不同润滑指标的影响规律是不同的,且供气压力和供油量在轴瓦润滑过程中交互作用显着,同时得到了最优油气润滑系统参数。（4）对环状流油膜的扰动波特性进行了仿真,分析了气液折算速度对于扰动波波动特性的影响。结果表明:液相速度一定的情况下,随着气相折算速度的增大,扰动波周期性变差,反之,扰动波波形的相似度减小;气液折算速度的变化对于扰动波高低频能量分布是不同的。
二、油气润滑系统的设计及其应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、油气润滑系统的设计及其应用（论文提纲范文）
（1）油气润滑ECT系统图像重建中秩亏问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.2.1 ECT技术的研究现状 |
| 1.2.2 秩亏问题的研究现状 |
| 1.2.3 软场效应的研究现状 |
| 1.2.4 ECT图像重建算法的研究现状 |
| 1.3 课题的研究意义与内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 油气润滑ECT系统灵敏度矩阵的秩亏问题及其影响因素 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 ECT系统灵敏度矩阵机理 |
| 2.1.2 ECT正问题 |
| 2.1.3 ECT反问题 |
| 2.1.4 油气润滑ECT系统不适定问题 |
| 2.2 研究模型 |
| 2.2.1 数学模型 |
| 2.2.2 仿真模型 |
| 2.3 灵敏度矩阵秩亏的分析 |
| 2.3.1 极板数目对秩亏的影响 |
| 2.3.2 油膜厚度对秩亏的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软场效应研究及对灵敏度矩阵秩亏的影响 |
| 3.1 软场效应 |
| 3.1.1 软场与硬场 |
| 3.1.2 软场效应的度量 |
| 3.2 基于软场效应条件灵敏度矩阵秩亏的分析 |
| 3.2.1 极板数对灵敏度矩阵秩亏的影响 |
| 3.2.2 油膜厚度对灵敏度矩阵秩亏的影响 |
| 3.3 软场与硬场的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 图像重建算法的秩亏问题及算例分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 图像重建算法的秩亏问题 |
| 4.2.1 LBP算法 |
| 4.2.2 Tikhonov算法 |
| 4.2.3 共轭梯度算法 |
| 4.2.4 双共轭梯度算法 |
| 4.3 油气润滑ECT系统图像重建算例 |
| 4.3.1 物理模型及参数 |
| 4.3.2 电容值求解 |
| 4.4 图像重建仿真与结果分析 |
| 4.4.1 仿真结果分析 |
| 4.4.2 图像重建分析及评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）限量供油润滑的油膜特性及其表面自集油调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 限量供油润滑国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 表面流体定向输运调控技术 |
| 1.4 面接触润滑油膜测量的发展 |
| 1.5 限量供油润滑亟需解决的问题 |
| 1.6 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 润滑油膜的测量装置及样品制备 |
| 2.1 滑块轴承油膜润滑测量仪 |
| 2.1.1 测量系统主体 |
| 2.1.2 基于单色光干涉技术的膜厚测量原理 |
| 2.1.3 双色光干涉强度调制技术 |
| 2.2 多点接触弹流润滑油膜测量系统 |
| 2.2.1 系统主体 |
| 2.2.2 多点接触单元 |
| 2.2.3 系统测试结果分析 |
| 2.3 润滑剂微量供给系统 |
| 2.4 微型织构的激光制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单油滴供油的弹性流体动压润滑特性研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.2 微油滴润滑过程的实验观察 |
| 3.2.1 微油滴静态铺展过程 |
| 3.2.2 载荷的影响 |
| 3.2.3 表面润湿性的影响 |
| 3.3 单个微油滴的润滑特性 |
| 3.3.1 微油滴润滑机理实验观察 |
| 3.3.2 油滴大小的影响 |
| 3.3.3 载荷的影响 |
| 3.3.4 粘度的影响 |
| 3.3.5 卷吸速度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多油滴供油的弹性流体动压润滑特性研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.2 双油滴润滑的影响因素 |
| 4.2.1 粘度的影响 |
| 4.2.2 卷吸速度的影响 |
| 4.2.3 油滴尺寸的影响 |
| 4.2.4 界面润湿性的影响 |
| 4.2.5 油滴间距的影响 |
| 4.3 离散油滴动态润滑特性分析 |
| 4.3.1 两油滴纵向分布的润滑状态 |
| 4.3.2 离散油滴分布状态的影响 |
| 4.4 油滴润滑的数值模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 限量供油条件下面接触润滑特性研究 |
| 5.1 限量供油条件下面接触润滑实验 |
| 5.1.1 限量润滑剂的供给 |
| 5.1.2 实验样品及条件 |
| 5.1.3 乏油区面积计算 |
| 5.2 限量供油条件下面接触实验结果 |
| 5.2.1 供油量对润滑特性的影响 |
| 5.2.2 粘度和载荷对限量供油润滑的影响 |
| 5.2.3 圆形微织构的影响 |
| 5.3 限量供油条件下的润滑分析 |
| 5.3.1 乏油区承载力分析 |
| 5.3.2 圆形微织构的集油效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 集油增强表面限量供油润滑的研究 |
| 6.1 集油增强功能表面 |
| 6.1.1 实验样品及条件 |
| 6.1.2 试样表征 |
| 6.2 集油增强表面的调控功能 |
| 6.2.1 摩擦特性调控 |
| 6.2.2 液体输运特性调控 |
| 6.2.3 润滑特性调控 |
| 6.3 集油增强功能表面改进 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 基于集油增强的滚动轴承润滑研究 |
| 7.1 调心球轴承的实验 |
| 7.1.1 轴承集油增强滚道的制备 |
| 7.1.2 实验设备和条件 |
| 7.1.3 实验结果 |
| 7.2 模拟的推力球轴承实验 |
| 7.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（3）高速角接触球轴承油气润滑二相流热流耦合特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 滚动轴承油气润滑的研究与发展 |
| 1.3 本文的主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 滚动轴承油气润滑二相流理论分析 |
| 2.1 油气润滑系统分析 |
| 2.2 水平管道内油气二相流流型分析 |
| 2.2.1 气液两相流流型 |
| 2.2.2 水平管道内油气两相流环状流分析 |
| 2.3 流体润滑基本方程 |
| 2.3.1 流体动力学基本方程 |
| 2.3.2 弹流润滑基本方程 |
| 2.4 油气两相流动力学数值计算 |
| 2.4.1 CFD的求解过程 |
| 2.4.2 CFD数值模拟方法 |
| 2.4.3 基于VOF的二相流控制方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 角接触球轴承油气润滑二相流热流特性分析 |
| 3.1 角接触球轴承腔内油气两相流计算模型 |
| 3.1.1 角接触球轴承的几何模型 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.2 角接触球轴承运动分析 |
| 3.2.1 保持架运动分析 |
| 3.2.2 滚动体运动分析 |
| 3.2.3 动区域计算模型 |
| 3.3 角接触球轴承生热及传热分析 |
| 3.4 瞬态计算与湍流模型 |
| 3.5 轴承腔内油气润滑两相流流场和温度场数值分析 |
| 3.5.1 轴承腔流体域油相分布情况 |
| 3.5.2 轴承腔流体域温度分布情况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 空气的可压缩性对轴承腔内油气两相流热流特性的影响 |
| 4.1 空气可压缩性 |
| 4.2 空气可压缩性分析 |
| 4.3 空气可压缩性对油相分布的影响 |
| 4.3.1 空气可压缩性对轴承滚珠表面油相分布的影响 |
| 4.3.2 空气可压缩性对轴承的内外沟道表面油相分布的影响 |
| 4.4 空气可压缩性对油气速度的影响 |
| 4.5 空气的可压缩性对轴承温度场的影响 |
| 4.5.1 空气可压缩性对轴承内外套圈温度场的影响 |
| 4.5.2 空气可压缩性对轴承滚珠温度场的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 润滑油黏温效应对轴承腔内油气两相流热流特性的影响 |
| 5.1 润滑油黏度 |
| 5.2 润滑油的黏温效应 |
| 5.3 黏温效应对油相分布的影响 |
| 5.3.1 黏温效应对轴承滚珠表面油相分布的影响 |
| 5.3.2 黏温效应对轴承出入口内流场油相分布的影响 |
| 5.3.3 黏温效应对轴承内外沟道表面油相分布的影响 |
| 5.4 黏温效应对油气速度的影响 |
| 5.5 黏温效应对轴承温度场的影响 |
| 5.5.1 黏温效应对轴承内外套圈温度分布的影响 |
| 5.5.2 黏温效应对轴承滚珠温度分布的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
（4）油气出入口结构对角接触球轴承油气润滑两相流的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油气润滑系统的组成及工作原理 |
| 1.2.2 国内外油气润滑技术发展及研究现状 |
| 1.2.3 轴承油气润滑和热分析研究现状 |
| 1.3 本文主要研究意义及内容 |
| 1.3.1 课题研究意义 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 第2章 角接触球轴承油气润滑两相流场理论分析 |
| 2.1 流体动力学基本控制方程 |
| 2.1.1 连续性方程 |
| 2.1.2 动量方程 |
| 2.1.3 能量方程 |
| 2.2 弹流润滑理论 |
| 2.2.1 Reynold方程 |
| 2.2.2 弹性变形方程 |
| 2.3 油气润滑二相流理论分析 |
| 2.4 气液两相流流型判别方法 |
| 2.5 油气润滑热力学方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 高速角接触球轴承油气两相流流场数值分析 |
| 3.1 滚动轴承的运动分析 |
| 3.1.1 多重坐标系法(MRF) |
| 3.1.2 滚动体与保持架运动分析 |
| 3.2 轴承生热和传热分析 |
| 3.2.1 轴承的生热分析计算 |
| 3.2.2 轴承换热分析计算 |
| 3.3 高速角接触球轴承腔内油气两相流计算模型的建立 |
| 3.3.1 几何模型的建立及网格划分 |
| 3.3.2 求解方法的设置 |
| 3.4 工况参数对轴承腔内流场分布的影响 |
| 3.4.1 转速对轴承腔内油相体积分数及温度的影响 |
| 3.4.2 供油量对轴承腔内油相体积分数及温度的影响 |
| 3.4.3 供气压力对轴承腔内油相体积分数及温度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 油气入口结构对轴承油气润滑两相流流场的影响 |
| 4.1 不同油气入口结构几何模型的构建 |
| 4.2 气帘效应的影响因素 |
| 4.2.1 转速对轴承腔内气帘效应的影响 |
| 4.2.2 不同喷嘴结构对轴承腔内气帘效应的影响 |
| 4.3 入口结构对轴承腔内两相流特性研究 |
| 4.3.1 不同入口结构对轴承腔内油气两相流分布的影响 |
| 4.3.2 不同入口结构对轴承腔内温升的影响 |
| 4.3.3 不同入口结构对轴承腔内压力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 油气出口位置对轴承腔内油气两相流特性的影响 |
| 5.1 轴承腔体在圆周方向润滑状态的分布 |
| 5.1.1 轴承腔内油气两相流和温度场的分布 |
| 5.1.2 轴承腔内压力分布 |
| 5.2 轴承腔体不同油气出口位置几何模型的构建 |
| 5.3 出口位置对轴承腔内两相流特性的影响 |
| 5.3.1 出口位置对轴承腔内油相体积分数的影响 |
| 5.3.2 出口位置对轴承腔内温升的影响 |
| 5.3.3 出口位置对轴承腔内压力的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（5）限量供油条件下面接触润滑特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于限量润滑油供给的润滑技术及研究 |
| 1.3 界面润湿性对润滑特性影响的研究 |
| 1.4 离子液体添加剂对润滑特性影响的研究介绍 |
| 1.5 流体动压润滑问题的多重网格法数值计算 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 试验测量系统及技术方案 |
| 2.1 试验测量系统 |
| 2.1.1 测量系统结构 |
| 2.1.2 图像采集单元 |
| 2.1.3 调速控制单元 |
| 2.1.4 平面圆盘回转单元 |
| 2.1.5 倾角调节单元 |
| 2.2 油膜测量方法 |
| 2.3 限量供油条件下面接触油膜测量方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 限量供油条件下面接触润滑油膜的基本特性 |
| 3.1 试验装置和试验条件 |
| 3.2 试验结果 |
| 3.2.1 限量供油条件下润滑油膜的基本特性 |
| 3.2.2 油膜厚度的测量 |
| 3.2.3 限量供油条件下粘度对润滑特性的影响 |
| 3.2.4 限量供油条件下载荷对润滑特性的影响 |
| 3.2.5 限量供油条件下的回流时间和润滑油膜 |
| 3.2.6 限量供油条件下的承载力 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 限量供油条件下面接触润滑界面效应的影响 |
| 4.1 试验材料与试验条件 |
| 4.2 试验结果与讨论 |
| 4.2.1 AF与SiO_2两种表面的对比 |
| 4.2.2 Cr与SiO_2两种表面的对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 限量供油面接触润滑中离子液体添加剂的新作用 |
| 5.1 试验材料和试验条件 |
| 5.2 试验结果和讨论 |
| 5.2.1 限量供油条件下PAO4+IL润滑油膜的基本特性 |
| 5.2.2 不同载荷对限量供油条件下离子液体润滑特性的影响 |
| 5.2.3 不同轨道半径对限量供油条件下离子液体润滑特性的影响 |
| 5.2.4 供油顺序不同对润滑特性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 面接触限量供油润滑的数值计算 |
| 6.1 数学模型 |
| 6.1.1 面接触微型滑块润滑模型 |
| 6.1.2 供油模型 |
| 6.1.3 基本方程及边界条件 |
| 6.1.4 基本方程及边界条件的无量纲化 |
| 6.1.5 基本方程的离散 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 两种润滑剂分布的数值模拟算例 |
| 6.2.2 油层分布的影响计算 |
| 6.2.3 供油量的影响计算 |
| 6.2.4 载荷的影响计算 |
| 6.2.5 不同表面的影响计算 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（6）高速电主轴系统复杂动态特性及其综合测试技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 本课题研究的背景、意义和来源 |
| 1.2.1 本课题研究的背景 |
| 1.2.2 本课题研究的意义 |
| 1.2.3 本课题研究的来源 |
| 1.3 高速电主轴系统简介 |
| 1.3.1 电主轴结构特点 |
| 1.3.2 轴承润滑技术 |
| 1.3.3 冷却技术 |
| 1.3.4 电动机驱动和控制技术 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 电主轴实验方法与测试技术的研究现状 |
| 1.4.2 高速轴承动态支承刚度的研究现状 |
| 1.4.3 高速轴承摩擦损耗的研究现状 |
| 1.4.4 电主轴动态加载技术的研究现状 |
| 1.5 本课题主要研究目的与内容 |
| 1.5.1 本课题的研究目的 |
| 1.5.2 本课题的研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 高速电主轴性能与运行品质的实验方法和测试技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电主轴综合性能测试系统的设计 |
| 2.2.1 高速电主轴性能指标测试技术研发 |
| 2.2.2 高速电主轴运行品质检测核心技术—动态加载方法研究 |
| 2.2.3 高速电主轴数据采集技术研发 |
| 2.3 高速电主轴的结构设计 |
| 2.4 高速电主轴系统的设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高速电主轴动态支承刚度的建模与实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴承的刚度模型 |
| 3.2.1 拟静力学模型 |
| 3.2.2 组配轴承刚度求解流程 |
| 3.3 实验装置和数据分析方法 |
| 3.3.1 实验装置和原理 |
| 3.3.2 实验方案 |
| 3.3.3 实验数据分析方法 |
| 3.4 实验步骤和结果分析 |
| 3.4.1 实验步骤 |
| 3.4.2 径向力对轴承刚度的影响 |
| 3.4.3 转速对轴承刚度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高速电主轴轴承摩擦性能分析与实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴承摩擦损耗模型 |
| 4.2.1 整体经验法 |
| 4.2.2 局部分析法 |
| 4.2.3 摩擦系数 |
| 4.3 高速轴承摩擦特性的实验研究 |
| 4.3.1 自由减速法测量轴承摩擦损耗 |
| 4.3.2 能量平衡法测量轴承摩擦损耗 |
| 4.4 油气润滑参数对轴承摩擦损耗影响的建模与实验分析 |
| 4.4.1 各种摩擦因素对轴承摩擦损耗的影响 |
| 4.4.2 供油量对轴承摩擦损耗的影响 |
| 4.4.3 供气压力对轴承摩擦损耗的影响 |
| 4.4.4 转速对轴承摩擦力矩的影响 |
| 4.5 其余运行参数对轴承摩擦损耗影响的实验研究 |
| 4.5.1 预紧力对轴承摩擦损耗的影响 |
| 4.5.2 运行温度对轴承摩擦损耗的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于磁流变液的高速电主轴动态扭矩加载的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 磁流变液加载器的设计 |
| 5.2.1 磁流变液简介 |
| 5.2.2 加载原理和结构设计 |
| 5.2.3 设计注意事项 |
| 5.2.4 磁流变液加载系统的组成 |
| 5.3 磁流变液加载器的分析 |
| 5.3.1 本构关系 |
| 5.3.2 加载转矩计算 |
| 5.3.3 磁感应强度的仿真计算 |
| 5.4 加载扭矩的实验分析 |
| 5.4.1 实验装置和步骤 |
| 5.4.2 粘性阻尼转矩分析 |
| 5.4.3 剪切阻尼转矩分析 |
| 5.5 加载性能的实验分析 |
| 5.5.1 转矩稳定性分析 |
| 5.5.2 温度稳定性分析 |
| 5.5.3 可重复性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 基于高压水射流的高速电主轴径/轴向力加载的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高压水射流加载系统的原理和组成 |
| 6.2.1 高压水射流简介 |
| 6.2.2 加载系统的原理 |
| 6.2.3 加载系统的组成 |
| 6.3 高压水射流加载系统的设计和分析 |
| 6.3.1 射流冲击力的理论建模 |
| 6.3.2 射流冲击力的流场仿真分析 |
| 6.3.3 高压水射流的主参数设计 |
| 6.4 实验结果和讨论 |
| 6.4.1 冲击力的标定实验 |
| 6.4.2 受载电主轴的动态性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望及后续工作 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间取得的科研成果目录 |
| C.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）油-气润滑点接触滑动摩擦磨损试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油-气润滑技术的研究 |
| 1.2.2 点接触摩擦、磨损以及温升特性研究 |
| 1.3 研究现状评述 |
| 1.4 本文主要研究工作与研究思路 |
| 1.4.1 本文主要研究工作 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 油-气润滑点接触试验方案设计与验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 油-气润滑点接触测试系统总体设计要求与架构 |
| 2.3 油-气润滑点接触试验系统搭建及摩擦系数测定 |
| 2.3.1 油-气润滑设备 |
| 2.3.2 摩擦学试验机 |
| 2.3.3 试验台整体结构及喷嘴位姿定义和调整 |
| 2.3.4 试验原料及试件 |
| 2.3.5 摩擦系数测试 |
| 2.4 磨损质量测定、磨损机理分析及试验辅助测试设备简介 |
| 2.4.1 磨损质量的测定 |
| 2.4.2 磨损状况及机理判定 |
| 2.4.3 辅助测试设备简介 |
| 2.5 油-气润滑点接触试验工况参数的选取与方案验证 |
| 2.5.1 试验工况参数的选取 |
| 2.5.2 油-气润滑点接触试验方案验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 油-气润滑流动行为对点接触滑动磨损特性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验参数设置 |
| 3.3 两相流数值模拟 |
| 3.3.1 计算域模型 |
| 3.3.2 仿真参数设置 |
| 3.4 试验结果与磨损特性分析 |
| 3.4.1 喷射距离(x方向)的影响 |
| 3.4.2 喷射距离(y方向)的影响 |
| 3.4.3 喷射角度(θ)的影响 |
| 3.5 磨损机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 油-气润滑散热对点接触副摩擦学特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 加热装置整体结构分析与设计 |
| 4.2.1 加热装置与试验台的布置 |
| 4.2.2 加热装置元器件的选择以及整体结构 |
| 4.2.3 加热装置安装及试验操作 |
| 4.2.4 散热影响试验方案 |
| 4.3 油-气润滑对配副间对流换热影响分析 |
| 4.4 散热影响试验结果与分析 |
| 4.4.1 散热对摩擦磨损状况的影响 |
| 4.4.2 散热对摩擦副闪温的影响 |
| 4.4.3 散热对磨损机理的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）高速电主轴空气流场及其冷却密封效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 电主轴结构及分类 |
| 1.1.2 电主轴润滑方式概述 |
| 1.2 电主轴油气润滑系统发展和现状 |
| 1.2.1 油气润滑发展过程 |
| 1.2.2 电主轴油气润滑系统研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 1.4 课题来源 |
| 第二章 电主轴内部空气流场理论计算基础 |
| 2.1 空气流体参数 |
| 2.1.1 电主轴入口处空气流速 |
| 2.1.2 流体属性 |
| 2.2 空气流体流态 |
| 2.3 电主轴空气流场有限元模型控制方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电主轴内部空气流场CFD仿真分析 |
| 3.1 电主轴空气流场有限元模型 |
| 3.1.1 几何建模 |
| 3.1.2 选择物理场及设置边界条件 |
| 3.1.3 网格划分 |
| 3.1.4 求解和后处理 |
| 3.2 转速对电主轴冷却效果影响 |
| 3.2.1 电主轴内部空气流场模拟结果 |
| 3.2.2 转速对电主轴两端出口冷却散热影响分析 |
| 3.2.3 不同转速条件下电主轴定转子间隙冷却效应分析 |
| 3.2.4 不同转速条件下电主轴前轴承冷却效应分析 |
| 3.3 气隙大小对电主轴冷却效果影响 |
| 3.3.1 气隙对两端出口空气流体速度场影响分析 |
| 3.3.2 气隙大小对轴承冷却效果分析 |
| 3.4 电主轴密封效果分析 |
| 3.4.1 转速对电主轴密封效应影响分析 |
| 3.4.2 密封效果受气隙影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电主轴内部空气流场实验研究 |
| 4.1 电主轴冷却润滑系统 |
| 4.1.1 水冷系统实验装置 |
| 4.1.2 油气润滑系统 |
| 4.2 前端出口空气流体流态分析实验 |
| 4.2.1 纹影仪工作原理 |
| 4.2.2 设备安装 |
| 4.2.3 实验结果分析 |
| 4.3 电主轴空气流体流速检测 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（9）基于油气润滑条件下电主轴运行环境质量预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题相关背景及意义 |
| 1.2 电主轴润滑系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 油雾润滑系统研究现状 |
| 1.2.2 油气润滑系统研究现状 |
| 1.3 油雾的生成机理与检测技术研究现状与分析 |
| 1.3.1 油气润滑中油雾的生成机理分析 |
| 1.3.2 油雾的危害及影响因素分析 |
| 1.3.3 油雾的检测技术 |
| 1.4 工业生产环境空气质量安全研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 电主轴工作环境空气质量影响因素试验与分析 |
| 2.1 环境空气质量评定标准 |
| 2.2 试验方案设计 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验方案 |
| 2.3 供气压力对环境空气质量的影响试验与分析 |
| 2.3.1 供气压力的单因素试验 |
| 2.3.2 供气压力对电主轴油雾分布特性的影响试验分析 |
| 2.3.3 供气压力对油雾PM2.5及PM10所占比例影响 |
| 2.4 供油时间间隔对环境空气质量的影响试验与分析 |
| 2.4.1 供油时间间隔的单因素试验 |
| 2.4.2 供油时间间隔对电主轴油雾分布特性的影响试验分析 |
| 2.4.3 供油时间间隔对油雾PM2.5及PM10所占比例的影响 |
| 2.5 单次供油量对环境空气质量的影响试验与分析 |
| 2.5.1 单次供油量的单因素试验 |
| 2.5.2 单次供油量对电主轴油雾分布特性的影响试验分析 |
| 2.5.3 单次供油量对油雾PM2.5及PM10所占比例的影响 |
| 2.6 转速对环境空气质量的影响试验与分析 |
| 2.6.1 转速的单因素试验 |
| 2.6.2 转速对电主轴油雾分布特性的影响试验分析 |
| 2.6.3 转速对油雾PM2.5及PM10所占比例影响 |
| 2.7 气隙的变化对环境空气质量的影响试验与分析 |
| 2.8 单因素方差分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 电主轴温升的影响因素试验与分析 |
| 3.1 试验方案设计 |
| 3.1.1 试验设备 |
| 3.1.2 试验方案设计 |
| 3.2 供气压力对电主轴温升影响试验分析 |
| 3.3 供油时间间隔对电主轴温升影响试验分析 |
| 3.4 单次供油量对电主轴温升影响试验分析 |
| 3.5 转速对电主轴温升影响试验分析 |
| 3.6 气隙对电主轴温升影响试验分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于生物地理优化算法的电主轴润滑系统参数优化 |
| 4.1 基于响应曲面法的优化模型的建立 |
| 4.1.1 响应曲面法概述 |
| 4.1.2 Box-Behnken试验设计及方案 |
| 4.1.3 响应曲面拟合 |
| 4.1.4 响应曲面实用性评估 |
| 4.2 基于生物地理优化算法的优化模型求解 |
| 4.2.1 电主轴温升及油雾粒径的双目标优化数学模型 |
| 4.2.2 生物地理优化算法概述 |
| 4.2.3 基于生物地理优化算法的优化过程及结果 |
| 4.2.4 优化结果的验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）油气润滑两相流流型阈值及润滑特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油气润滑系统的研究现状 |
| 1.2.2 气液两相流流型的研究现状 |
| 1.2.3 气液两相流阈值的研究现状 |
| 1.2.4 油气两相流润滑特性的研究现状 |
| 1.2.5 气液两相流油膜特性的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 油气两相流流型转变的仿真研究 |
| 2.1 环状流型转变无量纲准则式 |
| 2.1.1 分层流向环状流转变的准则式 |
| 2.1.2 间歇流向环状流转变的准则式 |
| 2.2 仿真前处理 |
| 2.2.1 简化模型 |
| 2.2.2 不同过渡流型仿真初始速度 |
| 2.3 仿真结果与分析 |
| 2.3.1 分层流向环状流的转变 |
| 2.3.2 间歇流向环状流的转变 |
| 2.3.3 环状流流型图转变曲线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 油气两相流流型转变的实验研究 |
| 3.1 实验装置和实验方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验参数的转换 |
| 3.1.3 实验设计 |
| 3.2 流型识别依据 |
| 3.2.1 FFT(快速傅里叶变换) |
| 3.2.2 PDF(概率密度函数) |
| 3.3 实验数据的分析 |
| 3.3.1 分层流向环状流转换形式 |
| 3.3.2 间歇流向环状流转换形式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 油气环状流的润滑特性分析实验 |
| 4.1 实验装置和实验方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验方案 |
| 4.1.3 实验过程 |
| 4.2 实验分析与优化 |
| 4.2.1 回归方程的分析 |
| 4.2.2 轴瓦体温升响应面分析与优化 |
| 4.2.3 轴瓦腔体温升响应面分析与优化 |
| 4.2.4 摩擦系数响应面分析与优化 |
| 4.2.5 系统参数最佳条件的优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 环状流油膜扰动波特性研究 |
| 5.1 仿真前处理 |
| 5.1.1 简化模型 |
| 5.1.2 边界条件 |
| 5.2 仿真数据的时频分析方法 |
| 5.2.1 油膜厚度的自相关函数 |
| 5.2.2 油膜厚度的互相关函数 |
| 5.2.3 油膜厚度的功率谱密度函数 |
| 5.3 仿真结果与分析 |
| 5.3.1 扰动波的自相关函数分析 |
| 5.3.2 扰动波的互相关函数分析 |
| 5.3.3 扰动波的功率谱密度函数分析 |
| 5.3.4 扰动波参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、油气润滑系统的设计及其应用（论文参考文献）
- [1]油气润滑ECT系统图像重建中秩亏问题研究[D]. 李照威. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]限量供油润滑的油膜特性及其表面自集油调控研究[D]. 刘成龙. 青岛理工大学, 2020
- [3]高速角接触球轴承油气润滑二相流热流耦合特性分析[D]. 王综. 兰州理工大学, 2020(12)
- [4]油气出入口结构对角接触球轴承油气润滑两相流的影响[D]. 白晨. 兰州理工大学, 2020(12)
- [5]限量供油条件下面接触润滑特性的研究[D]. 臧淑燕. 青岛理工大学, 2019
- [6]高速电主轴系统复杂动态特性及其综合测试技术研究[D]. 田胜利. 重庆大学, 2019(01)
- [7]油-气润滑点接触滑动摩擦磨损试验研究[D]. 刘聪. 安徽工业大学, 2019(07)
- [8]高速电主轴空气流场及其冷却密封效应研究[D]. 王小康. 沈阳建筑大学, 2018(01)
- [9]基于油气润滑条件下电主轴运行环境质量预测[D]. 于诗瑶. 沈阳建筑大学, 2018(04)
- [10]油气润滑两相流流型阈值及润滑特性研究[D]. 王兴杰. 北方工业大学, 2017(08)