流体润滑原理小结1.粘度润滑油的粘度决定了流体润滑状态下的压力分布、油膜速度、流量、摩擦系数和油膜厚度等,所以是十分重要的参数。应了解粘度的多种表示法,和影响润滑油粘度的因素。动力粘度(绝对粘度):η单位:P=10-1Pa·s;cP=10-2P=10-3Pa·s=102kgf·s/cm2量纲:ML-1T-1(质量·长度-1·时间-1)运动粘度:ν=η/ρ单位:St=10-4m2/s;cSt=10-2St=102cm2/s量纲:L2T-1(长度2时间-1)影响粘度的重要因素:温度和压力。粘-温曲线:称雷诺粘度方程β粘温指数。粘压曲线:0ppeα粘-压系数2.流体动压润滑⑴雷诺方程:流体动压润滑油膜压力分布的微分方程雷诺方程推导的依据是:粘性流体力学的基本方程和一些简化假定。方法是:由简到繁,由特例到普遍。建立油膜压力的条件有:收敛油楔的几何形状,具有一定粘度的润滑剂和相对运动速度。油楔效应:摩擦对偶间必须有收敛油楔的几何形状,根据流体不可压缩和流量必须连续导出一维雷诺方程:36dphhUdxh······················(R-1)由于两表面间速度随时间变化的情况不多,故雷诺方程中的伸张项常被忽略:挤压效应:两表面间有法向接近(相对运动)时的雷诺方程:312dpdhxxdxdth··(R-2)雷诺方程的普遍式:331212216612hphpxxzzhUUhUUVVxx(R-3)对于不可压缩液体的普遍式:3312126612hphphUUhUUVxxzzxx···(R-4)雷诺方程中引起压力的因素有三:油楔效应,伸张效应和挤压效应。⑵斯托克斯方程:流体动压润滑膜的压力与速度关系方程。0'ttek流体在间隙中的速度方程,u,w分别为速度在x和z方向的分量。21112UUpuyyhyUxh12pwyyhz将速度方程中的u和w对y积分,可得流量方程:3120212hxUUhpqudyhx由压力、速度、粘度、油膜厚度可求摩擦力:212xUUhphx当y=h时,用‘+’;y=0时,用‘-’。当y=h时,用‘+’;y=0时,用‘-’。沿润滑膜边界积分可求得总摩擦力。3.弹性流体动力(压)润滑滚动或滚动带滑动接触时的润滑问题。与流体动力润滑的不同点在于:⑴高的接触压力时润滑油的粘度发生变化;⑵重载荷使接触物体发生弹性变形。a.刚性滚动体的流体动压润滑下的最小油膜厚度公式,不考虑接触变形。马丁公式适合于轻载时:①粘度不受压力影响:004.9hURW②粘度受压力影响时:2301201.662UUhRRb.弹性滚动体流体动压润滑下的最小油膜厚度公式,考虑赫兹压力和滚动体的弹性变形。①线接触油膜压力分布分三个区域:进口区,油楔形成压力;赫兹区,压力增大,粘度变大,用以平衡赫兹压力;出口区,压力释放,由颈缩现象。格鲁宾(грубин)公式:8111111.95GUHP(由理论推导)道松(Dowson)公式;0.70.130.61.6HGUP(由计算机拟合)道松修正公式:0.70.130.542.65HGUP②点接触考虑侧泄。因计算复杂,无精确数学解,仅为近似解。奥查特(Archard)公式:0.740.0740.742.04HGUP3012hzhpqwdyzzphz2郑绪云公式:12112322220max02122'1nnnnnnnxxxyUpmhRcRERRc.选取适用公式的判断标准:弹性参数:1122000'ePPgERU粘性参数:12000vPPgRU速度参数:1340'sEUgR载荷参数:120'2lPEgR根据这些判断标准查表,表中分割为4个区。A区为弹性体、流体动压润滑范围(滚动体弹性变形显著),为道松公式适用区;B区为刚性体、等粘度的流体动压范围(马丁公式适用区);C区为刚性体、变粘度流体动压润滑范围(格鲁宾公式适用区);D区为弹性体、等粘度流体动压范围(雷诺公式适用区)。通过计算最小油膜厚度与摩擦副表面粗糙度之比:12012jfjfhHH当比值λ3,则润滑良好,可避免胶合。如λ1,则为边界润滑状态易于发生擦伤、胶合及磨损。而当1λ3时,表面处与边界润滑的概率中。
本文标题:流体润滑原理小结
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