纳米润滑油添加剂润滑机制的研究进展

【目的】纳米颗粒具有体积小、比面积大等特点,在摩擦润滑方面具有很好的应用前景。纳米颗粒作为润滑油添加剂应用在摩擦过程中,可以明显改善润滑油的润滑性能,起到抗磨减摩的效果。但是摩擦过程比较复杂,纳米颗粒作为添加剂的润滑机制尚不明确。【方法】通过试验研究和仿真分析两个方面综合表述了纳米颗粒的润滑机制。目前针对纳米颗粒摩擦润滑机制研究的仿真方法主要有分子动力学法和有限元分析法。分子动力学法主要研究单个分子的运动,可以探究现象的本质以及各个分子的运动规律,尤其可以对理论分析以及试验观察中难以理解的现象作出解释。有限元分析法主要是建立在接触力学和弹塑性力学基础之上的一种计算方法。【结果】通过试验研究和仿真分析,得出了纳米颗粒在摩擦过程中的填充作用、成膜特性、滚珠效应和抛光作用四种润滑机制。【结论】纳米颗粒作为润滑油添加剂具有很好的应用前景;分子动力学仿真技术可以辅助试验研究,验证纳米颗粒的润滑机制,但是针对仿真分析的优化、纳米颗粒在润滑油中的分散稳定性等方面还需要进一步深入研究。     

基于数值分析的机床丝杠螺母选型方法研究

【目的】传统的机床丝杠螺母模型仅有几何信息,且在进行丝杠选型时,需要根据设计要求,手动逐个选择丝杠螺母组件各个零件;在进行整机装配时其装配关系均需手动添加,操作烦琐复杂且容易出错;进行机床有限元分析时,需要设置大量分析参数,如材料属性、结合面参数等。设计人员要花费大量的时间在简单的重复工作上,造成设计资源的浪费,且对机床结构选型、设计和有限元分析的效率和稳定性影响很大。【方法】研究小组建立了一套内部自动关联、支持整机自动化装配和快速有限元分析的丝杠螺母组件数据库。根据设计要求和约束,实现了丝杠螺母组件的快速选型和建模,形成了丝杠螺母组件装配模型,提高了设计效率和自动化程度,实现其对偶结构大件对应特征/位置的快速建模,且支持整机的自动化装配,并在丝杠螺母副中添加了用于有限元分析的动力学参数,可提高有限元分析速度和分析质量。【结果】数据库可用于机床设计中的丝杠螺母的快速选型、整机装配和有限元分析。