汽轮机、燃气轮机润滑油摩擦学性能研究

摘要

本文用烷氧基磷酸盐(AOP)和二烷基二硫代胺基甲酸钼(MoDTC)、二烷基硫代磷酸锌(ZnDDP)三种添加剂考察了其对汽轮机油、燃气轮机油的摩擦学性能;然后采用ANSYS有限元分析方法对摩擦副的磨损进行了模拟研究.得出主要结论如下:
　　1、当AOP添加剂质量分数为1％时，汽轮机油具有好的减摩抗磨性能。当MoDTC添加剂质量分数为0.3％时，具有好的减摩抗磨性能。质量分数为1％的AOP和0.3％的MoDTC进行复配，加入到汽轮机油中。添加剂的加入提高了润滑油的减摩性能，且摩擦系数由小到大为1％AOP+0.3％MoDTC＜1％AOP＜0.3％MoDTC＜汽轮机油，且1％AOP+0.3％MoDTC为添加剂的汽轮机油，其磨损体积最小。因此，MoDTC和AOP复配后的汽轮机油的减摩抗磨性能最好。
　　2、将质量分数为1％、3％、5％的AOP分别加入燃气轮机油后，发现加入1％的 AOP的燃气轮机油的减摩抗磨性能均有的提高。在燃气轮机油中加入0.3％、0.5％、1％的MoDTC后，发现加入0.3％的MoDTC的燃气轮机油的减摩抗磨性能最好。将1％的AOP和0.3％的MoDTC进行复配后加入燃气轮机油，其摩擦磨损性能均有很大提升。摩擦系数由小到大为1％AOP+0.3％MoDTC＜0.3％MoDTC＜1％AOP＜燃气轮机油，并且1％AOP+0.3％MoDTC为添加剂的汽轮机油，其磨损体积最小。因此，MoDTC和AOP复配后的燃气轮油的能有效的减摩抗磨性能最好。
　　3、将MoDTC、ZnDDP等添加剂作为添加剂包加入燃气轮机油和矿物油中，可以有效改善基础油的摩擦磨损性能，根据实验结果，其摩擦系数由小到大依次为0.4％ZnDDP+0.4％MoDTC等＜0.5％ZnDDP+0.5MoDTC等＜燃气轮机油或者矿物油，并且，0.4％ZnDDP+0.4％MoDTC等添加剂包复配后加入矿物油中，其摩擦磨损性能的改善要好于燃气轮机油。
　　4、通过ANSYS对摩擦磨损过程进行仿真，分析磨损表面的应力分布，并对磨损体积进行分析预测。结果显示，模拟曲线与实验曲线重合度较高，可以准确的预测磨损体积。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 课题研究内容及依据

第2章 烷氧基磷酸盐在汽轮机油中的摩擦学性能

2．1 实验部分

2．1．1 实验原料和仪器

2．1．2 润滑剂的配置

2．1．3 试验仪器和参数

2．2 实验结果与讨论

2．3 本章小结

第3章 烷氧基磷酸盐在燃气轮机油中的摩擦学性能

3．1 实验部分

3．1．1 实验原料和仪器

3．1．2 润滑油的制备

3．1．3 实验过程

3．2 实验结果与讨论

3．3 本章小结

第4章 ZnDDP与MoDTC等复配后在燃气轮机油和矿物油中的摩擦学性能

4．1 实验部分

4．1．1 实验原料和仪器

4．1．2 润滑油的制备

4．1．3 实验过程

4．2 实验结果与讨论

4．3 本章小结

第5章 摩擦表面的应力磨损分析

5．1 有限元法简介

5．2 接触仿真模型的建立

5．2．1 有限元接触分析

5．2．2 参数设定及有限元模型的建立

5．2．3 ANSYS球盘磨损的分析步骤

5．2．4 球盘滑动磨损仿真模型的建立

5．2．5 磨损体积模型的建立

5．3 仿真结果分析

5．3．1 磨损表面应力分布

5．3．2 磨损体积仿真及预测

5．4 结论

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢