航空燃?xì)廨啓C(jī)摩擦學(xué)

前言

在航空燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，集結(jié)了諸多的典型摩擦學(xué)零組件。它們的摩擦副既有低副又有高副，既有動壓流體膜又有靜壓流體膜，既有不可壓縮流又有可壓縮流，既有完全流體膜又有部分流體膜及干摩擦的潤滑狀態(tài)。而它們除要經(jīng)受“三高”工況條件，還要應(yīng)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的劇烈振動和熱力變形，這使其有關(guān)軸承和密封等摩擦副的潤滑、摩擦和磨損問題常常成為了保持和提高整機(jī)性能的一個“瓶頸”。這里的摩擦學(xué)挑戰(zhàn)問題，既有來自摩擦副外部摩擦學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況條件的宏觀特殊性，又有來自摩擦副內(nèi)部潤滑、摩擦、磨損、材質(zhì)乃至有關(guān)微觀摩擦學(xué)的適應(yīng)性。即有“系統(tǒng)宏觀”和“副內(nèi)微觀”因素共同作用的宏微交錯、宏微交織的宏微結(jié)合問題。諸如表現(xiàn)在航空燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的主軸滾動軸承和流體動密封等摩擦學(xué)零組體中。而且，面臨挑戰(zhàn)，攻克這類問題的競爭非常激烈，新的方案層出不窮。

內(nèi)容概要

　　《航空燃?xì)廨啓C(jī)摩擦學(xué)》既結(jié)合了航空燃?xì)廨啓C(jī)的工作特點，又結(jié)合了有關(guān)科學(xué)研究和教學(xué)實踐；既注意到典型應(yīng)用的前沿進(jìn)展，又注意到理論基礎(chǔ)的傳承延伸。理論基礎(chǔ)部分（第1~5章），著重介紹了現(xiàn)代摩擦學(xué)中的流體膜潤滑力學(xué)的建立雷諾方程這一技術(shù)科學(xué)；典型應(yīng)用部分（第6～12章），介紹了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的典型摩擦學(xué)零組件的設(shè)計分析，特別是其流體動密封的設(shè)計分析?！　　逗娇杖?xì)廨啓C(jī)摩擦學(xué)》主要為有關(guān)的設(shè)計研究人員、碩士及博士研究生和高校教師提供參考。

作者簡介

沈心敏，1935年生。1954年合肥一中畢業(yè)，1959年北京航空學(xué)院發(fā)動機(jī)系畢業(yè)，留校任教。長期從事機(jī)械設(shè)計和流體潤滑力學(xué)方面的教學(xué)和科研工作，北京航空航天大學(xué)教授。1982年編著了《擠壓油膜軸承的力學(xué)基礎(chǔ)》、1991年合著了《摩擦學(xué)基礎(chǔ)》、2007年合著并主編了《航空燃?xì)廨啓C(jī)摩攃學(xué)》，發(fā)表釘關(guān)比文近20篇。劉雨川，197年生于河南鶴壁。1990至1999年在北京航空航天大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位、博士學(xué)位，博士后在清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點實驗室從事博士后研究，現(xiàn)為美國西北大學(xué)摩擦學(xué)與工程研究中心博士后，主要研究領(lǐng)域：氣體潤滑、彈性流體動力潤滑．混合潤滑和接觸力學(xué)。至令發(fā)論文223篇，其小SCl檢索16篇。曾獲遼寧省科技進(jìn)步三等獎和沈陽市科技進(jìn)步二等獎各一項。馬綱，1967年12月生。1994年獲北京理工大學(xué)機(jī)械學(xué)碩士學(xué)位．現(xiàn)任北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院任救，副教授，北京航空航天大學(xué)在職博士。主要要研究方向： 流體潤滑密封技術(shù)及機(jī)械設(shè)計。

書籍目錄

上篇 理論基礎(chǔ)第1章 導(dǎo)論1.1 現(xiàn)代摩擦學(xué)的定義及其挑戰(zhàn)問題1.2 航空燃?xì)廨啓C(jī)摩擦學(xué)概要1.3 現(xiàn)代摩擦學(xué)的三個層次與本書內(nèi)容參考文獻(xiàn)第2章 雷諾方程的建立2.1 雷諾方程的理論導(dǎo)出2.1.1 流體膜滑塊支承雷諾方程2.1.2 流體膜曲面支承雷諾方程2.1.3 擠壓膜支承雷諾方程2.2 不可壓流雷諾方程及其實驗驗證2.2.1 不可壓流雷諾方程2.2.2 有關(guān)實驗驗證2.3 帶有圓進(jìn)動的雷諾方程2.4 本章 的研討參考文獻(xiàn)附錄2.1 流體的物理特性附錄2.2 通過有效法向速度導(dǎo)出雷諾方程附錄2.3 簡化N-S方程和流速方程附錄2.4 三點研討拙見第3章 流體膜潤滑的典型解法3.1 動壓潤滑性能的一維分析3.1.1 無限短徑向軸承穩(wěn)（靜）態(tài)性能3.1.2 短軸承油膜剛度和阻尼系數(shù)3.2 動壓潤滑性能二維計算3.2.1 二維有限差分法3.2.2 二維有限元素法3.2.3 非圓軸承的間隙函數(shù)和雷諾方程3.2.4 有限長軸承穩(wěn)態(tài)性能3.2.5 有限長軸承油膜剛度和阻尼系數(shù)計算3.2.6 多油楔徑向軸承剛度和阻尼系數(shù)3.3 徑向軸承穩(wěn)定性分析的一個典型例子參考文獻(xiàn)附錄3.1 幾種解法的比較附錄3.2 軸承無量綱性能圖線和算例附錄3.3 短軸承無量綱剛度和阻尼系數(shù)第4章 特殊效應(yīng)下的雷諾潤滑理論4.1 原雷諾方程物理簡化假定4.2 特殊效應(yīng)下的雷諾潤滑理論4.3 特殊效應(yīng)雷諾潤滑理論的驗證參考文獻(xiàn)附錄4.1 線、點接觸EHL膜厚方程第5章 邊界潤滑、混合潤滑與磨損5.1 邊界潤滑5.2 混合潤滑的分析模型5.3 邊界潤滑、混合潤滑中的磨損參考文獻(xiàn)下篇 典型應(yīng)用第6章 端面氣膜密封特性設(shè)計分析6.1 概述6.2 端面氣膜密封的高性能端面結(jié)構(gòu)6.3 端面氣膜密封動力特性系數(shù)的計算6.4 氣膜端面密封角向擺動自振穩(wěn)定性6.5 本章 小結(jié)和研究預(yù)測參考文獻(xiàn)附錄6.1 端面氣膜密封修正準(zhǔn)一維可壓流分析附錄6.2 端面流體膜密封角向擺動自振及其半頻特性的力學(xué)闡釋參考文獻(xiàn)第7章 柱面氣膜密封特性設(shè)計分析7.1 性能需求、工況特點和本章 內(nèi)容7.2 研究進(jìn)展和挑戰(zhàn)問題7.3 大柔性支承浮環(huán)柱面氣膜密封的設(shè)計構(gòu)想7.4 設(shè)計分析和試驗研究參考文獻(xiàn)附錄7.1 第二流動（道）密封的涵義參考文獻(xiàn)附錄7.2 柱面氣膜密封系統(tǒng)的設(shè)計分析要點第8章 刷密封設(shè)計分析8.1 結(jié)構(gòu)、應(yīng)用和模型8.2 軸對稱縱軸面的設(shè)計分析8.3 三維近完整模型的設(shè)計分析參考文獻(xiàn)第9章 流體膜的阻尼與消振9.1 概述9.2 流體膜的密封和阻尼器的雷諾方程9.3 擠壓油膜阻尼器的不平衡響應(yīng)設(shè)計分析9.4 阻尼器的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)分析9.5 流體膜的消振參考文獻(xiàn)附錄9.1 多孔質(zhì)短軸承油膜環(huán)擠壓膜雷諾方程附錄9.2 油氣二相流擠壓膜雷諾方程附錄9.3 二維壓力分布的無量綱等效剛度和等效阻尼系數(shù)第10章 主軸滾動軸承的摩擦學(xué)設(shè)計10.1 主軸滾動軸承的有關(guān)摩擦學(xué)設(shè)計概況10.2 主軸滾動軸承的接觸疲勞壽命計算10.3 主軸滾動軸承的準(zhǔn)動態(tài)分析10.4 主軸滾動軸承的穩(wěn)態(tài)熱分析10.5 主軸滾動軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究集錦參考文獻(xiàn)附錄10.1 FAG航空軸承壽命算法的有關(guān)系數(shù)附錄10.2 高速軸承壽命算法的有關(guān)系數(shù)附錄10.3 對高速球軸承準(zhǔn)動態(tài)分析結(jié)果的討論第11章 齒輪承載能力的摩擦學(xué)設(shè)計11.1 齒輪失效形式和計算準(zhǔn)則的概述11.2 漸開線圓柱齒輪輪齒承載能力設(shè)計計算11.3 航空齒輪的一些摩擦學(xué)設(shè)計對策參考文獻(xiàn)附錄11.1 航空標(biāo)準(zhǔn)的圓柱齒輪輪齒承載能力的校核計算附錄11.2 航空發(fā)動機(jī)體內(nèi)減速器傳動齒輪輪齒承載能力驗算實例附錄11.3 某航空發(fā)動機(jī)體內(nèi)減速器的熱（溫度物）分析附錄11.4 高速重載薄盤齒輪節(jié)徑型共振斷裂第12章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的干摩擦設(shè)計問題12.1 干摩擦的基本特征12.2 轉(zhuǎn)、靜件之間“環(huán)面碰摩”的干摩擦自振問題12.3 干接觸微動摩擦阻尼器12.4 干摩擦下的磨損防護(hù)參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

第1章 導(dǎo) 論作為本書的閱讀引導(dǎo)，在本章中將表述三個問題：現(xiàn)代摩擦學(xué)的定義及其挑戰(zhàn)問題；航空燃?xì)廨啓C(jī)（即航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的簡稱）摩擦學(xué)概要；以及現(xiàn)代摩擦學(xué)的三個層次與本書內(nèi)容。在以后的有關(guān)表述中，也將現(xiàn)代摩擦學(xué)稱作摩擦學(xué)。1.1 現(xiàn)代摩擦學(xué)的定義及其挑戰(zhàn)問題摩擦學(xué)的定義和它的挑戰(zhàn)問題，是緊密相聯(lián)系的；對這一問題的認(rèn)知，將商接地關(guān)系到人們對摩擦學(xué)的傳授、學(xué)習(xí)、研究和攻堅的方向問題。對它的表述，也應(yīng)是隨著有關(guān)的客觀實踐的發(fā)展以及人們的主觀認(rèn)識的進(jìn)步，而動態(tài)地發(fā)展，并逐步走向完善的。1．國外的有關(guān)認(rèn)知1966年，喬斯特(H．P．Jost)在他的調(diào)查報告中u]，最先提H1了“摩擦學(xué)(Tribology)”一詞，并定義為：是兩個相對運(yùn)動表面之問相瓦作用所發(fā)生的摩擦、磨損與潤滑的總稱。認(rèn)為它是一門跨學(xué)科的、邊緣的、有關(guān)理論和實踐的、新興的科學(xué)和技術(shù)。自那時以來，摩擦學(xué)一詞及其概念，不僅推動了英國的，也推動了世界L許多國家的摩擦學(xué)的教育、研究和應(yīng)用的發(fā)展。但足，同時也存在著人們對下摩擦學(xué)定義或內(nèi)涵及其挑戰(zhàn)問題的種種不同程度的認(rèn)知與表述的差別。其中，在我國的一些認(rèn)知，至今差別其大。

后記

基于面向應(yīng)用前沿并注重理論基礎(chǔ)的指導(dǎo)理念，在本書中， 我們主要在完整傳承雷諾潤滑理論基礎(chǔ)、及開展高速氣膜密封系統(tǒng)的設(shè)計分析方面做了一點極為淺薄的工作。對此，雖然有過一定的認(rèn)真考慮，但是它們畢竟有一孔之見，誠盼讀者給予批評指正。此外，我們似乎感覺到了，在面對現(xiàn)代摩擦學(xué)的有關(guān)理論基礎(chǔ)的和典型應(yīng)用的研究問題時，也很需要有它們各自的相應(yīng)的“文、史、哲智慧”及其所追求的“真、善、美統(tǒng)一”的科技文化內(nèi)涵。運(yùn)用前者智慧，以分析、揭示和處理有關(guān)面臨研究問題；通過后者追求，以展示、增進(jìn)和指導(dǎo)有關(guān)價值觀與取向。二者是緊密聯(lián)系的。一般概括地講，這里所說的“文、史、哲智慧”擬應(yīng)含有：向應(yīng)用前沿所需，顯真實新奇生動，析工況挑戰(zhàn)問題，考進(jìn)展演變歷史，揭內(nèi)在機(jī)制哲理，建立模型，分析設(shè)計與實驗等。這樣，就要求人們認(rèn)真進(jìn)行有關(guān)的、感性的和理性的社會實踐，以能夠具有相關(guān)科學(xué)思維的洞察能力。對此，擬作進(jìn)一步研討。作者2008.8.8

編輯推薦

《航空燃?xì)廨啓C(jī)摩擦學(xué)》主要為有關(guān)的設(shè)計研究人員、碩士及博士研究生和高校教師提供參考。

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