纯滑动乏油条件下弹流油膜凹陷的实验观察

采用光干涉实验技术研究纯滑动条件下,乏油程度对油膜表面凹陷的影响。实验所用润滑油为PB680,PB680具有很高的黏度,有利于油膜表面凹陷的形成。实验结果表明:在低速条件下,随着乏油程度的严重化,凹陷深度逐渐减小,凹陷位置也逐渐向接触区出口方向移动并最后消失;在高速条件下,乏油造成凹陷深度降低,而且在接触区中心出现一个圆形小凹陷;乏油条件也会造成接触区内出现双凹陷现象,当严重乏油时,所有凹陷消失;当载荷降低时,接触区弹性变形减小,减弱了凹陷现象;但乏油条件可增加凹陷的深度。     

表面横向粗糙峰对点接触热弹流润滑的影响

通过数值解研究丁固体表面的横向粗糙峰对钢球与玻璃盘形成的热弹流润滑接触区压力、膜厚以及温度分布的影响。计算中假设钢球是静止的．即滚滑比为2。结果表明在粗糙峰出现的位置上，压力、温度均有急剧的增加，并且固体表面的凹陷现象也变得更加复杂。     

点接触乏油混合润滑的数值模拟研究

基于改进的统一Reynolds方程,对点接触乏油混合润滑进行数值模拟,研究供油量、载荷、卷吸速度等对混合润滑性能的影响。分析时将润滑区域分为两部分,在压力区润滑油完全充满间隙,在空穴区润滑油部分充满间隙,这两区域的润滑特性都采用离散化的Reynolds方程求解;采用快速傅立叶变换算法求解弹性变形,采用GaussSeidal低松弛迭代逐行扫描法求解压力。结果表明:随着初始供油量的变化,润滑油油膜压力、油膜厚度以及部分油膜比例都会受到影响;速度对点接触乏油混合润滑的影响主要表现在油膜厚度分布上,而载荷的影响主要表现在压力分布上;随着载荷的升高,油膜压力将增大,而油膜厚度有轻微的减小,随着速度的升高润滑油油膜厚度减小。     

点接触弹流润滑供油条件退化的乏油分析

在点接触弹流润滑中,如果不能及时补充新油,则接触区的供油条件会随着润滑次数而退化。分析了供油油膜厚度、中心膜厚、最小膜厚和润滑油膜压力区形成位置与润滑次数的关系。结果表明:润滑开始时,由于供油油膜厚度较大,系统处于充分供油状态;随着润滑次数的增加,有一部分油从两侧泄漏,系统逐渐转到乏油状态,供油油膜厚度、中心膜厚和最小膜厚均逐渐变小,压力区形成位置则逐渐向Hertz接触区靠近;最终供油油膜厚度、中心膜厚和最小膜厚趋于定值,压力区趋于Hertz接触区,从而达到一种稳定乏油状态。     

表面形貌在乏油润滑时的最大静摩擦力研究

采用磨削和刮研方法加工了2种表面形貌,并在乏油情况下进行了这2种形貌的最大静摩擦力实验。结果表明,刮研形貌的最大静摩擦力较磨削形貌小,约为后者的77%。且刮研表面有鱼鳞状浅坑形貌,实验观察到小气泡在刮研形貌上的浅坑中稳定存在。分析认为,该小气泡在一定的条件下有助于承载并减小最大静摩擦力。     

乏油条件下圆柱滚子轴承的弹流润滑分析

基于有限长线接触弹流润滑理论,将等效供油层厚度和轴承相关参数作为输入量,求得乏油条件下圆柱滚子轴承弹流润滑的完全数值解;比较充分供油与乏油条件下轴承的润滑性能,研究乏油条件下供油层厚度、载荷、转速对圆柱滚子轴承润滑性能的影响。结果表明:随着供油量的减小,油膜厚度减小,第二压力峰降低,压力的起始点位置移向Hertz接触区;载荷增加,油膜厚度减小,这将对轴承的润滑产生十分不利的影响;随着转速的增加,压力区变得平坦,油膜颈缩向出口区移动,乏油程度更加严重。     

多点接触乏油弹流润滑模型及试验研究

为探讨多点接触乏油弹流润滑机制,基于球与滚道接触区域的排油和补油平衡,建立适用于不同润滑状态的油膜厚度计算模型,可以计算从充分供油、乏油到干涸乏油的中心膜厚以及油膜不平衡时中心膜厚随滚动次数的衰减。利用自制的球-盘接触光干涉弹流试验装置,通过安装双镜筒同时获取相邻球的油膜图像,研究多点接触中相邻球的轨道重合和不重合时前球尾迹对后球油膜图像和中心膜厚的影响。结果表明:乏油润滑条件下,前后球的轨道不重合时轨道之间可相互补油;前后球的轨道重合时,在给定供油条件下,随着滚动线速度增加,入口弯液面逐渐靠近接触区域,中心油膜厚度增加,与相同工况下乏油润滑模型计算的膜厚对比吻合较好,验证了所建乏油润滑模型的正确性。     

润滑点接触粗糙表面滑动摩擦因数的实验研究

利用多功能微摩擦试验机,在轻载荷条件下测量了具有横向纹理圆盘表面的摩擦因数,得到了包括流体润滑、混合润滑和边界润滑完整的Stribeck曲线。考虑了载荷和时间对实验结果的影响,对不同粗糙度表面的Stribeck曲线进行了比较。实验的初步结果表明:增加载荷与实验时间,会获得更加稳定的实验结果;表面越粗糙,从混合润滑向流体润滑转换的临界速度越大;表面越光滑,Stribeck曲线的“谷底”越明显。     

粗糙表面形貌参数对润滑特性的影响

在考虑粗糙度效应、时变效应、温升效应和润滑剂非牛顿特性的基础上,采用直接迭代法、逐排扫描法求解润滑方程组和温度控制方程,通过一定的数值计算．探讨了粗糙表面形貌参数对润滑特性的影响。     

螺旋锥齿轮齿面粗糙度对其乏油润滑寿命的影响

为揭示螺旋锥齿轮真实齿面粗糙度与失油啮合条件下乏油寿命间的关系,根据微分几何与啮合原理,计算啮合点的弹流润滑参数;建立考虑齿面粗糙度影响的弹流膜厚方程,借助有限元方法求解Reynolds方程得到啮合过程中各啮合点的法向正压力和弹流润滑中心油膜厚度;通过修正螺旋锥齿轮光滑齿面的乏油寿命预测公式,计算不同粗糙度表面参数下的螺旋锥齿轮乏油寿命,分析粗糙度表面参数对其寿命的影响规律。结果表明,结果表明,失油条件下齿面啮合乏油润滑寿命较短,在合适的范围内,增大齿面粗糙度能提高乏油寿命,且相对光滑齿面,粗糙接触齿面油膜分布较均匀。     

薄膜润滑的等效粘度模拟计算

应用粘度修正公式对超薄膜润滑进行模拟计算，其计算结果与目前国内外的报导及实验结果相一致，公式化描述为实际工程设计和科学分析提供了依据     

薄膜润滑的等效粘度模型与实验

对作者提出的在薄膜条件下的等效粘度修正模型的计算结果与实验值进行了比较 ,检验等效粘度模型的正确性 ,其计算结果与实验结果相一致 ,同时给出了公式化描述 ,为实际工程设计和科学分析提供了依据     

薄膜润滑中双电层效应影响分析

根据Poisson—Boltzmann双电层理论,详细推导了润滑区中双电层产生的流动电场,并进一步建立了考虑双电层电粘度效应的薄膜润滑数学模型。然后,对润滑中双电层效应进行了数值分析,对不同的电粘度公式进行了比较,结果表明薄膜润滑中,双电层的电粘度效应使流体粘度显著增加,同时润滑膜厚也明显增加。     

薄膜油润滑中电粘度效应影响研究

利用组合滑块油润滑试验考察了双电层的电粘度效应对薄膜润滑性能的影响，采用施加外加电场和添加添加剂两种方法以改变润滑剂中离子浓度进行试验研究。结果表明：双电层引起的电粘度效应对摩擦因数有明显影响，摩擦因数随着外加电场的增强而变大，当外电场增大到一定程度时摩擦因数开始减小；在离子浓度较小时，摩擦因数随着离子浓度的增加而增大，当离子浓度增大到一定程度时摩擦因数开始减小。     

剪切稀化时薄膜润滑特性分析

根据润滑剂在微间隙下的特性,综合考虑壁面吸附层效应和润滑剂剪切稀化特性,得到简化的综合修正粘度计算模型,并运用此结果进行了薄膜润滑轴承的性能分析,得到各参数与轴承润滑性能的关系。     

薄膜润滑条件下指数粘度修正模型的速度场分析

在薄膜润滑轴承分析中，流体的流动状态将直接影响其润滑特性，其主要反映在润滑剂粘度的分布，以指数粘度修正模型来研究在微小间隙内润滑剂的速度特性，得出速度分布规律，为薄膜流体的温度场和剪切稀化等问题提供计算依据。     

涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响

为探究涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响,选择3种不同方法制备的类金刚石（DLC）涂层和氧化锆陶瓷涂层,构建考虑涂层热特性的点接触弹流润滑模型,分析涂层材料、涂层厚度和润滑剂的流变性对接触区润滑性能的影响。结果表明：在弹流润滑状态下具有不同热特性的4种表面涂层导致了膜厚的差异,固体表面温度及润滑区温度场会随涂层热惯性变化;热惯性最小的DLC涂层加在快速运动表面能获得更高的膜厚;随着涂层厚度的增加,会引起固体表面的温度升高,使摩擦因数降低;非牛顿流体对压力、膜厚的影响很小,但与牛顿流体相比,能获得相对较低的温度。在弹流润滑状态下,涂层覆在快表面对于减小摩擦、提高膜厚是有益的。     

薄膜润滑条件下考虑剪切稀化时温度分布的研究

综合考虑薄膜润滑条件下间隙变化和剪切稀化对润滑剂性能的双重影响,得到了润滑剂在剪切稀化下的等效粘度模型,由此推导出考虑剪切稀化时的广义Reynolds方程和能量方程,得到了温度场的分布规律和温度与各性能参数的关系。     

表面波纹度对超大滑滚比条件下线接触热弹流润滑的影响

采用数值分析方法研究超大滑滚比(2.0≤S≤∞)条件下表面波纹度对线接触热弹流润滑(EHL)的影响。分析在不同滑滚比条件下的表面波纹度的变形情况,研究表面速度和载荷对零卷吸工况下的油膜厚度、压力和温度分布的影响。结果表明,在大滑滚比条件下下,表面波纹度的变形随滑滚比的增加而减小;油膜凹陷深度和压力峰高度随表面速度降低而增加外,温升随表面速度增加而增加。     

The Effect of the Electric Double Layer on a Very Thin Water Lubricating Film

This paper discusses the effect of the electric double layer on a very thin water lubricating film with and without consideration of the elastic deformation of the opposing surfaces. A modified Reynolds equation that considers the electric double layer is used in a numerical analysis. The effect of zeta potential on the film thickness and pressure is numerically calculated. For both hydrodynamic and elastohydrodynamic cases, the electric double layer significantly increases the lubricating film thickness. The pressure is also marginally increased, as illustrated in the hydrodynamic analysis. However, the effect on pressure is almost unnoticeable in the elastohydrodynamic analysis. Overall, the electric-double-layer effect is only significant for a water-film thickness of less than approximately 100 nanometers.