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关于对温度粘度楔润滑机理的研究

发布者:admin 时间:2014-9-18 21:55:10

    为了进一步理解“温度-粘度楔”润滑机理,可见:当载荷较小时,中心膜厚和最小膜厚均随W-的增加而增加;当载荷较大时最小膜厚几乎不变,但中心膜厚却继续增加,使得膜厚在整体上保持着随载荷而增加的态势,这与通常的结论相反。膜厚的增加使润滑剂的剪切率变小,导致摩擦系数随着载荷的增加而减小,这也与常规的结论相反。不难理解,载荷越大,温升必然增大,“温度-粘度楔”效应越强。

  对于载荷为W-=4×10-5(pH=0.5734GPa,b=0.4037mm)的工况,Hmin、Hcen和L随表面速度U-a(或-U-b)的变化情况。随着U-a的增加,最小膜厚增加而中心膜厚减小,导致表面凹陷的深度逐渐减小。由最小膜厚的变化趋势可知,存在一临界表面速度(现工况下该临界速度约为0.2),当U-a大于该临界速度时,表面间才能建立起完全的流体膜,这与Dyson等的实验结果相一致。“温度-粘度楔”

  最小膜厚、中心膜厚和摩擦系数随表面速度的变化度梯度所致的粘度梯度而起作用,在接触区中心温度梯度最大,因此随U-a的增加一旦建立起流体润滑膜,流体压力必定集中在接触区中心一带,而最大压力Pmax将比最大Hertz压力高得多,这样才能承受给定的载荷。中心区一带的高压必定导致很大的表面沉陷,因此低速下中心膜厚反而大,高速下则相反。具体而言,当U-a=0.4时,Pmax高达2.368;而当U-a=5.0时,Pmax仅为1.136。

  本文所讨论的热弹流润滑具有重要的工程应用背景。Dyson等曾指出,内燃机启闭气的门凸轮与挺杆在每一工作循环中将会经历两次表面卷吸速度为的工况。通常认为此时的润滑状况最恶劣,而“温度-粘度楔”机理可以纠正这一片面认识,为凸轮机构的润滑设计提供新的理论根据。另外,本文的分析有助于增加对弹流热效应的理解。已有的理论基本上认为热效应对润滑不利,而我们的结果则表明,在特定工况下,热效应不但对润滑有利,而且是建立润滑膜的决定性因素。