面向绿色开采的低粘度介质润滑理论及应用研究
发布时间：2020-07-27 10:33
【摘要】： 推导了在常见的两种圆柱坐标系下考虑了惯性力及界面滑移现象的雷诺方程,并提出其数值解法,研究了惯性力及界面滑移现象对低粘度介质润滑的影响。对各种螺旋槽平面型线对水润滑螺旋槽推力轴承的水膜压力分布及承载能力的影响进行了研究,在推力轴承的部分区域采用合成橡胶从而构成水润滑螺旋槽橡胶推力轴承,以进一步提高轴承的承载能力和抗泥沙能力。建立起水润滑橡胶推力轴承的弹流润滑模型,对其进行弹流润滑分析。研究了水垫带式输送机的润滑机理,建立起水垫数学模型,并利用多种数值方法模拟其流场情况,了解了其各种设计参数对输送机承载能力的影响程度,为进一步提高水垫带式输送机的工作性能提供了理论基础。根据煤矿机械的工作特点,确定适宜用水作为润滑介质的煤矿机械的工作场合与范围以及适用于煤矿机械的水润滑摩擦副材料,并对润滑介质中煤尘等杂质浓度含量对水润滑摩擦副润滑性能的影响程度进行了相关理论研究以及数值模拟计算。
【学位授予单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH117.22
【图文】：
13]。图1.1 纯水与润滑油的某些物理性能比较Fig.1.1 The comparison of physical properties between water and lubricant oil由图1.1可以看出纯水的物理性质与润滑油的物理性质区别较大，并且纯水与许多传统摩擦副材料的亲和性关系和润滑油相比有较大差别，因此水润滑技术必然与传统油润滑技术有许多不同之处，水润滑技术要想得到更广泛的应用就必须要在水润滑理论、计算方法、数值仿真技术、材料科学、加工技术等诸多领域进行更深入的研究。在流体润滑基本理论的基础上进行低粘度介质润滑理论及试验研究的目的就在于为用以水为代表的低粘度流体作为润滑介质的各种摩擦副以及各种环保型机械的开发与应用研究提供理论基础和参考依据。与传统油润滑技术相比，水润滑技术独特优点具体表现在如下几个方面[11-18]：[1415161718](1)节省资源，降低成本。石油基润滑油的生产、运输、废液处理等需要很高费用，而水的来源广泛，价格低廉，不需要冶炼提纯、运输储存、废液回收，并且在水下的场合使用纯水做润滑介质可以不需要回流系统、密封系统，从而简化了整套润滑系统，明显降低了生产成本和维护成本
绪 论3图1.2 水与润滑油的环境友好性比较Fig.1.2 The comparison of environmental friendly character between water and lubricant oil(3)安全性好，减少事故。油液在高温明火下会燃烧，一些摩擦副在干摩擦时会引起火花，这些在煤矿等特殊场合下可能会导致恶性事故的发生。而水是一种无毒和阻燃物质，还可以用来灭火和消除火灾危险，并且对人体健康也没有任何影响，特别适用于在煤矿井下等对安全防火要求较高的场所。(4)维护方便，容易保养。由于水本身就具有清洁功能，所以用水作为润滑介质的摩擦副系统的维护保养非常方便，清洁、维护成本较低。(5)降低摩擦系数，冷却效果良好。水的粘度很低，通常在润滑油的 1/20 以下。在流体润滑状态下，水的粘性阻力低，因此其摩擦系数也要比油润滑更小。另外由于水的比热和传导系数比石油基润滑油大
Fig.1.3 The kinds of water lubricant friction pairs水润滑摩擦副的分布范围及应用形式相当广泛，建立系统但随着发达国家竞相投入巨额资金对其进行深入的系统研些成绩，例如：适用于低粘度流体动压润滑的Muijderman理流体的粘性模型、粘弹性模型和弹性模型，以及非Newton度低，流体的惯性力对摩擦副润滑性能的影响程度要比润莉建立了圆柱坐标系下考虑了惯性力的水润滑雷诺方程[21]。轴承，在轻载条件下接触表面的变形和油膜厚度的变化均可算。而在低粘度介质润滑中经常要用到一些弹性较大的非金水润滑摩擦副材料，这种非金属摩擦副即使在轻载时，摩擦膜的形状已经不再只由摩擦副原始形状所决定，还要考虑。目前一般认为在低粘度介质润滑中占有相当大比重的水润种粘弹性流体动压润滑，可目前在这方面还没有建立起来共件下低粘度介质润滑机理还不明确。但目前还是在一部分领成果为今后低粘度介质润滑机理的全面深入研究打下了较好触和线接触等高副摩擦副的润滑现象时，通常采用弹流润滑是:由于摩擦副的载荷集中作用，接触区内的压力很高，因的弹性变形和润滑剂的粘压效应，需将流体润滑方程和弹性
本文编号：2771723
【学位授予单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH117.22
【图文】：
13]。图1.1 纯水与润滑油的某些物理性能比较Fig.1.1 The comparison of physical properties between water and lubricant oil由图1.1可以看出纯水的物理性质与润滑油的物理性质区别较大，并且纯水与许多传统摩擦副材料的亲和性关系和润滑油相比有较大差别，因此水润滑技术必然与传统油润滑技术有许多不同之处，水润滑技术要想得到更广泛的应用就必须要在水润滑理论、计算方法、数值仿真技术、材料科学、加工技术等诸多领域进行更深入的研究。在流体润滑基本理论的基础上进行低粘度介质润滑理论及试验研究的目的就在于为用以水为代表的低粘度流体作为润滑介质的各种摩擦副以及各种环保型机械的开发与应用研究提供理论基础和参考依据。与传统油润滑技术相比，水润滑技术独特优点具体表现在如下几个方面[11-18]：[1415161718](1)节省资源，降低成本。石油基润滑油的生产、运输、废液处理等需要很高费用，而水的来源广泛，价格低廉，不需要冶炼提纯、运输储存、废液回收，并且在水下的场合使用纯水做润滑介质可以不需要回流系统、密封系统，从而简化了整套润滑系统，明显降低了生产成本和维护成本
绪 论3图1.2 水与润滑油的环境友好性比较Fig.1.2 The comparison of environmental friendly character between water and lubricant oil(3)安全性好，减少事故。油液在高温明火下会燃烧，一些摩擦副在干摩擦时会引起火花，这些在煤矿等特殊场合下可能会导致恶性事故的发生。而水是一种无毒和阻燃物质，还可以用来灭火和消除火灾危险，并且对人体健康也没有任何影响，特别适用于在煤矿井下等对安全防火要求较高的场所。(4)维护方便，容易保养。由于水本身就具有清洁功能，所以用水作为润滑介质的摩擦副系统的维护保养非常方便，清洁、维护成本较低。(5)降低摩擦系数，冷却效果良好。水的粘度很低，通常在润滑油的 1/20 以下。在流体润滑状态下，水的粘性阻力低，因此其摩擦系数也要比油润滑更小。另外由于水的比热和传导系数比石油基润滑油大
Fig.1.3 The kinds of water lubricant friction pairs水润滑摩擦副的分布范围及应用形式相当广泛，建立系统但随着发达国家竞相投入巨额资金对其进行深入的系统研些成绩，例如：适用于低粘度流体动压润滑的Muijderman理流体的粘性模型、粘弹性模型和弹性模型，以及非Newton度低，流体的惯性力对摩擦副润滑性能的影响程度要比润莉建立了圆柱坐标系下考虑了惯性力的水润滑雷诺方程[21]。轴承，在轻载条件下接触表面的变形和油膜厚度的变化均可算。而在低粘度介质润滑中经常要用到一些弹性较大的非金水润滑摩擦副材料，这种非金属摩擦副即使在轻载时，摩擦膜的形状已经不再只由摩擦副原始形状所决定，还要考虑。目前一般认为在低粘度介质润滑中占有相当大比重的水润种粘弹性流体动压润滑，可目前在这方面还没有建立起来共件下低粘度介质润滑机理还不明确。但目前还是在一部分领成果为今后低粘度介质润滑机理的全面深入研究打下了较好触和线接触等高副摩擦副的润滑现象时，通常采用弹流润滑是:由于摩擦副的载荷集中作用，接触区内的压力很高，因的弹性变形和润滑剂的粘压效应，需将流体润滑方程和弹性
【引证文献】
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本文编号：2771723
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