润滑油爬移对表面润滑特性的影响

发布时间：2017-06-10 19:20

  本文关键词：润滑油爬移对表面润滑特性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：润滑剂的爬移损耗是导致空间润滑失效的重要因素。这里“爬移”是指液体在固体表面不受作用而持续扩展的行为。鉴于空间机械部件润滑用量少、寿命长的特点,润滑油的表面爬移成了其损耗的重要原因。因此,开展润滑油爬移特性及其润滑失效的机理研究显得格外重要。本文探讨了基于温度梯度场的润滑油爬移特性及其对表面润滑特性的影响。首先使用石蜡油,分析润滑油油量、粘度和温度梯度对润滑油爬移特性的影响。结合实验结果,进一步分析润滑油爬移损耗对表面润滑特性的影响。其次,采用磁流体为润滑介质,分析温度梯度场和外磁场耦合作用下,磁流体的爬移损耗对表面润滑特性的影响。全文主要结论如下:(1)处于温度梯度场中的润滑油会产生爬移,爬移方向为从高温区爬向低温区,且其爬移特性与温度梯度、润滑油粘度以及润滑油量有着紧密的联系。对于本试验工况,随着润滑油油量的增加、润滑油粘度的减小以及温度梯度的增大,润滑油在初始位置的爬移速度越大,即越容易爬离初始位置。(2)润滑油爬移损耗对摩擦副润滑特性影响较大,即经历一段稳定工作的时间后,摩擦系数会出现上升趋势,随后会在一段时间内急剧增大;对于本试验工况,随着润滑油油量的减少、粘度的降低、温度梯度的增大以及初始爬移时间的增加,摩擦系数保持稳定的时间会减少,且摩擦系数上升速度越快,对应的磨损也会加剧。(3)处于温度梯度场中的磁流体会产生爬移,且其在初始位置的爬移速度随温度梯度的增强而增大;而磁场具有减缓或抑制磁流体爬移的能力,且随磁感应强度的增大,磁流体爬移越缓慢。对于本试验,初始位置磁感应强度为500Gs时,磁流体可被长久吸附于初始位置。(4)磁场作用下的磁流体爬移损耗对摩擦副表面润滑特性影响较大。随着试样表面磁感应强度的增加,摩擦副稳定工作的时间也会增加。本文中,摩擦区域磁感应强度为500Gs时,三种温度梯度场(2.33℃/mm、3.00℃/mm和3.67℃/mm)中获得的摩擦系数均维持在0.075,摩擦系数曲线较稳定。
【关键词】：润滑油爬移 温度梯度 磁流体 摩擦 空间润滑
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 润滑油爬移概论12-15
• 1.2.1 润滑油爬移的理论研究12-13
• 1.2.2 润滑油爬移的试验研究13-15
• 1.3 磁流体概述及国内外现状15-18
• 1.4 课题研究内容及方法18-19
• 第二章 试验设计19-25
• 2.1 材料选择与处理19-20
• 2.1.1 润滑材料的选择19
• 2.1.2 试样的选择及处理19-20
• 2.2 润滑油爬移试验20-23
• 2.2.1 试验平台20-22
• 2.2.2 温度梯度场下石蜡油爬移试验方案22
• 2.2.3 温度梯度场和磁场下磁流体爬移试验方案22-23
• 2.3 摩擦磨损试验23-24
• 2.3.1 TYPE32多功能表面性能测试仪23
• 2.3.2 基于石蜡油爬移损耗的摩擦磨损试验方案设计23-24
• 2.3.3 基于磁流体爬移损耗的摩擦磨损试验方案设计24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 石蜡油爬移对表面润滑特性的影响25-44
• 3.1 石蜡油爬移试验25-30
• 3.1.1 润滑油爬移损耗的评估25
• 3.1.2 温度梯度的影响25-26
• 3.1.3 润滑油粘度的影响26-28
• 3.1.4 润滑油初始油量的影响28-29
• 3.1.5 结果分析29-30
• 3.2 石蜡油爬移对摩擦副间润滑特性的影响30-43
• 3.2.1 温度梯度的影响30-34
• 3.2.2 初始爬移时间的影响34-37
• 3.2.3 油量的影响37-41
• 3.2.4 粘度的影响41-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 磁流体爬移对表面润滑特性的影响44-59
• 4.1 试样表面磁场分布仿真44-50
• 4.1.1 基体材料对试样表面磁场分布的影响44-47
• 4.1.2 永磁体与基体间距对表面磁场分布的影响47-50
• 4.2 磁场下磁流体爬移试验研究50-54
• 4.2.1 不同磁场下磁流体爬移试验51-53
• 4.2.2 结果分析53-54
• 4.3 温度梯度场下磁流体爬移对摩擦副间润滑特性的影响54-56
• 4.4 温度梯度场和磁场下磁流体爬移对摩擦副间润滑特性的影响56-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 本文的主要工作与结论59
• 5.2 研究展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文66

【参考文献】

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本文编号：439642