从弹流润滑到薄膜润滑—润滑理论研究的新领域

本文论述了弹流润滑理论的发展，由此而引出薄膜润滑研究的重要性及其产生的理论和应用背景，并介绍了薄膜润滑研究的特点和主要内容。     

薄膜润滑的分层理论与实验

利用油膜分层理论分析薄膜流体润滑条件下轴承的特性 ,并进行实验对比。说明分层模型在膜厚计算中的可行性 ,从而说明分层模型适用于从厚膜到薄膜的整个润滑区域 ,是全域解。     

薄膜润滑中固—液相变的模拟

本文以分子动力学方法模拟了薄膜润滑中润滑剂的固液相变。模拟系统由两个平行的固体壁面和界于壁面间的流体分子构成。薄膜中流体分子的运动规律可由系统运动方程解得,再通过平均得到薄膜液体的宏观特性。计算结果表明,在薄膜润滑中润滑剂的一些性质会变成与膜厚有关的参量,一定条件下还会发生由壁面诱发的相变。薄膜中润滑剂的相变临界压力随膜厚的减小而降低,当相变压力低于系统给定压力时,润滑剂会发生固化。这种现象与薄膜中有序结构的发展规律有关。随着压力增加,流体分子的有序结构由壁面逐渐向薄膜中部发展,因此较厚的润滑膜需要较高的压力才能形成贯穿全膜的有序结构而产生相变。     

润滑理论中的模糊观

本文根据模糊学(Fuzziology)的思想方法,对摩擦学中几种润滑状态的模糊性进行了探讨,进而提出了过渡摩擦区,并给出了各种润滑状态的模糊集合模型。最后,为清晰地描述混合润滑给出了一种简易的模糊数学办法。     

纳米级混合润滑研究

混合润滑是机械中广泛存在的润滑状态。从试验方面研究了由接触、边界润滑和薄膜润滑组成的点接触区混合润滑状态的特性,提出使用动态接触率来描述混合润滑状态,并研究了各种参数对动态接触率的影响。结果表明,在混合润滑状态下,动态接触率与接触中心平均膜厚成指数函数关系。速度和粘度的增大会减小动态接触率,载荷的增加则会增大接触率,极性添加剂分子的使用会减小实际粗糙峰之间的接触,从而降低动态接触率。另外,低速下,综合粗糙度小的摩擦副表面的接触率要大于粗糙度大的表面的接触率;随着卷吸速度的提高,粗糙度小的表面的动态接触率小于粗糙度大的表面的动态接触率。     

薄膜润滑的指数模型理论与实验

本利用油膜分层理论且运用指数型粘度修正模型进行薄膜流体润滑条件下轴承的特性分析。并进行了实验的对比,以说明指数型粘度修正模型在流体分析计算中的可行性,证明指数型模型适用于从厚膜到薄膜的整个润滑区域,即是全域解。     

薄膜润滑与润滑状态图

讨论了速度、固体表面能、滑动比、润滑剂粘度和化学性能对薄膜润滑状态下油膜厚度的影响,以及弹流润滑向薄膜润滑转化条件和液体膜失效条件。进而提出了新的润滑状态划分准则以及不同润滑机理下膜厚的变化情况。     

一种湍流润滑理论分析的工程计算方法

在对湍流润滑理论的湍流润滑系数曲线特性进行分析的基础上，通过适当地近似和简化，并在保证计算精度的前提下提出了一种湍注润滑理论分析的工程计算方法，该方法求解速度快，占用计算机内存小，且考虑了介于层流和完全湍流之间的过渡区，不仅适用于动压轴承，而且适用于动静压混合轴承以及高压密封环等剪切流与周向、轴向两个方向压力流相互耦合的场合，利用该方法对密封环静态承载能力进行了计算，发现理论计算结果与实验数据具有较好的一致性。     

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。     

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     

冷挤压件表面润滑薄膜的清理方法

首先分析了冷挤压工件表面润滑膜对其后续加工过程的影响，在此基础上总结了一些清除表面润滑膜的方法。     

薄膜润滑的微极流体模拟

基于向列相润滑分子作用下薄膜润滑的有序模型,利用微极流体（Micropolar fluids）理论分析薄膜润滑的润滑特性,探求薄膜润滑的基本规律。结果表明,薄膜润滑下的摩擦学性质介于弹性流体动力润滑和边界润滑之间,弹流理论不能很好预测膜厚随工况参数的变化情况,而微极流体理论结果和试验值有较好的一致性。薄膜润滑下有序分子的存在所起作用相当于提高润滑剂的粘度,能够增加润滑油膜的厚度从而增加承载能力。在薄膜润滑下必须考虑微粒分子的角动量矩守衡。     

薄膜电容器生产设备的润滑管理

简述薄膜电容器生产设备润滑管理的重要性;从温度、噪声和振动两方面介绍了发现早期故障的方法;分析了产生润滑故障的原因;进而从润滑油的选择和使用监测、清洁是维护的关键和防治污染措施的角度阐述了做好润滑管理工作的方法。     

正庚烷薄膜润滑的分子动力学模拟

研究以正庚烷作为润滑剂时薄膜润滑膜的结构特性和摩擦特性。采用分子动力学的方法建立薄膜润滑的计算体系,探究温度和压力对润滑油膜结构组成、滑移现象和摩擦特性的影响。结果表明,纳米量级润滑膜显现出“分层”的类固性;温度越高,固液分子之间吸附作用越强,越不易发生界面滑移,摩擦力越大;压力越大,层状结构越突出,类固性越强,越不易发生界面滑移,摩擦力越大;薄膜润滑是一种过渡状态,且是一种可以独立存在的过渡状态。     

薄膜润滑状态下的能量方程推导

根据薄膜润滑的基本理论,推导出薄膜状态下流体润滑的能量方程及假设简化,为解决工程实际问题提供了理论基础。     

有序薄膜润滑的速度场

基于有序膜分子模型分析薄膜润滑中的速度场分布。薄膜润滑中有序膜分子的取向与向列相液晶分子有类似性,可用“向矢”表示。利用液晶理论可以分析薄膜润滑的速度场和润滑剂分子的取向,为分析薄膜润滑的特性提供依据。薄膜润滑区别于弹流润滑之处在于有序膜分子的弹性。粘弹比可以很好地表征这种差异。给出了不同粘弹比下的“向矢”角度和等效粘度的分布情况以及速度场的分布情况。     

纳米级润滑膜的粘度修正与薄膜润滑计算

根据纳米级润滑膜的试验测试结果提出薄膜润滑状态的粘度修正公式 ,并在此基础上建立了润滑膜厚度计算的数值计算方程。将该数值计算结果与弹流理论计算值和试验值进行对比表明 ,在薄膜润滑条件下 ,膜厚与速度和润滑油粘度的关系与弹流润滑计算结果相差较大 ,可明显看出弹流润滑向薄膜润滑的过渡 ,所提出的粘度修正式与试验结果则有较好的一致性