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摩擦學研究者致力于潤滑機制的研究，通過計算獲得潤滑狀態(tài)的基本規(guī)律，而潤滑工程師通過潤滑參數設計保證摩擦副的性能與壽命，但真實機器摩擦部件中的動態(tài)油膜厚度及其分布極難獲得。聚焦上述工程應用瓶頸，本書系統地展示了機械裝備關鍵摩擦副潤滑膜厚度的超聲在機測量技術，力圖將摩擦學潤滑理論設計向實際運行狀態(tài)延伸，構筑狀態(tài)監(jiān)測領域新方法�！　”緯鴥热葜饕ǎ撼暅y量基本原理、多層平行結構中的膜厚計算模型、曲率接觸摩擦副中的補償方法、膜厚與磨損同步測量模型、參考信號在線重構方法、在線溫度補償算法等內容，幵在各部分都給出了實際工程算例，尤其在最后兩章系統介紹了兩類典型裝備中的應用實例，豐富了內容的實踐性和工程性�！　”緯鴥热萑诤狭四Σ翆W、流體力學、聲學、信息科學等多個學科領域知識，匯集了作者團隊30余篇國際學術論文、20余項中國國家發(fā)明專利的學術成果，具有鮮明的創(chuàng)新知識與技術富集特點。本書以認知規(guī)律組織知識邏輯結構，知識框架完整，理論與實踐融合，兼具前沿性、創(chuàng)新性與工程實用性，不僅能夠為摩擦學、故障診斷、智能運維背景相關的廣大學者與工程技術人員提供借鑒，亦可作為高等院校機械工程、儀器儀表等專業(yè)研究生教材或參考工具用書。

潤滑兼具狀態(tài)、行為、學科的內涵，但對于工業(yè)而言終歸是一種工具手段，通過它達到節(jié)能、節(jié)材的目標。摩擦學研究者致力于潤滑機制研究，通過計算獲得潤滑狀態(tài)的基本規(guī)律；潤滑工程師通過潤滑參數設計保證摩擦副的性能與壽命。理想的潤滑會帶來無限的壽命，而磨損又是大多數機器的一個基本性能，說明潤滑會退化或者偏離設計初衷。潤滑的內涵非常復雜，但是在工業(yè)摩擦學范疇內，潤滑就是潤滑膜厚度與固體表面粗糙度的綜合，二者動態(tài)行為的可測性難題導致實際潤滑狀態(tài)的認知難度。潤滑膜厚度測量一直是潤滑理論分析領域的關注點，從光彈法測量彈流潤滑膜厚度分布的實驗到現在已有近百年，真實機器摩擦部件中的動態(tài)油膜厚度及分布仍是一個測量難題�！　∽鳛閲鴥冉浀錆櫥碚摰牡旎咧唬靼步煌ù髮W潤滑理論及軸承研究所一直致力于軸承的潤滑計算、設計方法的研究，對潤滑膜厚度的在線監(jiān)測研究已有數十年的積累，在國內較早地開展基于超聲反射原理潤滑膜厚度測量方法的研究。這種方法最大的優(yōu)勢在于無損測量，可以解決機器運行中動態(tài)潤滑膜厚度的非介入測量難題。以英國謝菲爾德大學和中國西安交通大學為代表的研究單位推動了這項研究的進展，完善了測量方法、計算模型、補償算法，甚至在一些典型工程裝備中開展了應用技術研究，取得了系列成果。這也是本書重點介紹的內容�！　”緯饕獓@超聲測量潤滑膜厚度的基本原理、多層平行結構中的膜厚計算模型、曲率接觸摩擦副中的膜厚測量方法、膜厚與磨損同步測量模型、在線參考信號重構方法、在線溫度補償算法進行介紹，并重點將兩類典型裝備中的應用技術進行系統的介紹。為了便于理解和復現，上述內容的章節(jié)后均配備了算例，這些算例部分來自作者的工程實踐。需要說明的是，這些技術性內容大部分來自作者研究團隊十余年的研究結果及部分國內外同行的研究成果，并未包含領域的全部研究進展。本書的寫作有幸得到了清華大學摩擦學國家重點實驗室主任、中國科學院院士雒建斌教授的指點，并為本書作序。同時，英國帝國理工學院Thomas Reddyhoff教授和俞敏研究員也為本書提出了寶貴建議。此外，部分內容經過了與東方電機有限公司、長江電力股份有限公司、中國航發(fā)西安動力控制科技有限公司（113廠）、中國航發(fā)北京航科發(fā)動機控制系統科技有限公司（503廠）等企業(yè)多位資深專家的深入探討。即便如此，由于作者水平有限，疏漏錯誤之處在所難免，敬請同行專家和廣大讀者諒解并不吝指正�！　”緯c已出版的《智能化磨粒圖像分析及監(jiān)測技術》都是潤滑理論與軸承研究所數十載傳承的研究成果，十年冷板凳，勵志為傳承，與同行共勉。最后，謹以本書致敬已故的西安交通大學孟慶豐教授。武通海2025年1月于西安交通大學

序前言第1章緒論1.1潤滑的內涵與分類1.2潤滑狀態(tài)的表征及驗證方法1.2.1Stribeck曲線1.2.2潤滑狀態(tài)的計算方法1.2.3潤滑狀態(tài)的測試方法1.3潤滑膜厚度測量方法1.3.1光學法1.3.2電學法1.3.3超聲反射法1.4潤滑膜厚度超聲測量的研究進展1.4.1滑動軸承1.4.2滾動軸承1.4.3缸套-活塞環(huán)系統1.4.4未來發(fā)展方向參考文獻第2章潤滑膜厚度超聲測量原理及系統2.1超聲波的基本概念2.1.1超聲波傳播的聲學參量2.1.2超聲波的傳播特性2.2潤滑膜厚度超聲測量系統2.2.1基本構成原理2.2.2超聲測量傳感器2.2.3超聲波的發(fā)射與接收2.2.4測量系統的集成與實現2.3潤滑膜厚度超聲測量的標定方法2.3.1幾何法2.3.2位移法2.4本章小結參考文獻第3章三層平行結構的潤滑膜厚度測量模型3.1時域膜厚計算模型3.1.1飛行時間模型3.1.2統一時域模型法3.2頻域的膜厚計算模型3.2.1共振模型3.2.2彈簧模型3.2.3相位模型3.2.4復合模型3.2.5模型的適用范圍3.3計算模型的標定結果3.3.1共振模型的標定3.3.2彈簧模型的標定3.3.3相位模型的標定3.3.4復合模型的標定3.3.5統一時域模型的標定3.4算例3.4.1實驗對象3.4.2實驗過程3.5本章小結參考文獻第4章多層結構中的膜厚測量模型4.1襯層對超聲回波信號的影響及回波分離方法4.1.1回波信號的類比分離方法4.1.2回波信號的數學構造方法4.2四層結構膜厚計算的連續(xù)介質模型4.2.1多層結構的連續(xù)介質模型4.2.2四層結構大范圍膜厚計算模型4.2.3四層結構膜厚計算模型的參數影響規(guī)律4.3四層結構計算模型的驗證4.3.1標定實驗步驟4.3.2標定結果4.3.3誤差分析4.4算例4.5本章小結參考文獻第5章滾子軸承線接觸摩擦副的油膜厚度測量方法5.1空間分辨率不足的問題5.2提高膜厚測量分辨率的方法5.3彈流潤滑理論5.4射線模型法5.5修正的射線模型5.6聲學有限元仿真分析5.6.1聲學有限元仿真模型構建5.6.2線接觸摩擦副接觸聲學有限元仿真5.6.3射線模型誤差驗證5.6.4實測反射系數補償系數構建5.7算例5.7.1實驗對象5.7.2實驗結果5.7.3實驗數據分析5.8本章小結參考文獻第6章潤滑膜厚與累積磨損同步測量模型6.1潤滑膜厚與軸承累積磨損同步測量問題分析6.2同步測量模型6.2.1油膜厚度的計算方法6.2.2襯層磨損深度的計算方法6.3粗糙度對同步測量模型的影響分析6.3.1有限元仿真6.3.2光滑襯層表面的回波信號分析6.3.3襯層表面粗糙時的回波信號分析6.4膜厚與襯層磨損同步測量模型標定6.4.1實驗步驟6.4.2油膜厚度測量結果6.4.3襯層磨損深度測量結果6.5算例6.6本章小結參考文獻第7章超聲測量參考信號的在機標定方法7.1基于聲波反射原理的參考信號重構方法7.1.1利用反射信號極小值點采集入射信號相位方法7.1.2基于最小均方擬合的自動標定方法7.1.3基于卡爾曼濾波的參考信號自適應重構方法7.2基于極值點現象的參考信號重構方法7.2.1回波個數對共振模型的影響7.2.2重構算法7.2.3算法驗證7.3算例7.4本章小結參考文獻第8章超聲測量模型的溫度補償方法8.1溫度效應機理分析8.1.1溫度對聲波傳播介質的影響8.1.2溫度對參考信號的影響8.2三層結構膜厚計算模型的溫度補償方法8.2.1潤滑油聲速和密度的補償8.2.2參考信號補償8.2.3實驗驗證8.3四層結構膜厚計算模型的溫度補償方法8.3.1厚襯層結構中參考信號的補償策略8.3.2實驗驗證8.4算例8.5本章小結參考文獻第9章燃油齒輪泵滑動軸承的潤滑膜厚度測量應用9.1燃油齒輪泵滑動軸承摩擦副簡介9.2滑動軸承油膜測試信號處理方法9.3滑動軸承潤滑膜厚度測量方案9.3.1測點布置方案9.3.2實驗臺及測量系統9.3.3基礎參數測量9.4油膜厚度動態(tài)測試結果與分析9.4.1進口溫度為25℃下的膜厚測量結果9.4.2進口溫度為50℃下的膜厚測量結果9.4.3進口溫度為75℃下的膜厚測量結果9.4.4進口溫度為100℃下的膜厚測量結果9.4.5進口溫度為125℃下的膜厚測量結果9.5最小油膜厚度及其位置9.6理論分析與實測結果對比分析9.6.1徑向滑動軸承潤滑膜計算模型9.6.2理論計算與實測結果對比9.7本章小結參考文獻第10章燃油柱塞泵摩擦副的潤滑膜厚測量應用10.1滑靴副及配流副簡介10.2臺階狀摩擦副的超聲信號處理方法10.2.1臺階狀膜厚測量的問題分析10.2.2融合雙反射回波的反射系數提取方法10.3燃油泵的油膜厚度測量方案10.3.1測量方案設計10.3.2油膜厚度測點的分布10.3.3材料參數測量10.4實驗及結果分析10.4.1實驗工況設置10.4.2滑靴副的測量10.4.3配流副的測量10.5本章小結參考文獻

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