面接触下表面形貌对动压润滑性能影响的研究

发布时间：2017-08-20 20:37

  本文关键词：面接触下表面形貌对动压润滑性能影响的研究

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【摘要】：对于机械运动物体表面产生的摩擦，我们一般都是通过添注润滑剂来处理。实际应用中发现，我们还可以通过在摩擦副表面构造出不同的几何形貌，来改善其表面的动压润滑效应，以达到减小摩擦的目的。而关于表面织构和动压润滑性能之间的联系这一课题，研究者们大多是从理论方面进行分析，因此有必要从具体试验方面对表面织构对动压润滑性能的影响进行研究。 本文以利用校摩擦学实验小组自行研制的面接触润滑油膜厚度测量系统为对象，主要对表面凹槽的方向和润滑油膜厚度进行了测量。在给定的载荷下，该系统在以静止不动的微型滑块和按给定速度旋转的光学透明圆盘两者的接触面间通过对添加在光学透明圆盘表面的润滑剂的携入来形成流体动压润滑油膜。测量润滑油膜厚度值时采用的是光干涉法。微型滑块采用柔-刚性结构进行定位，这样便于实现对两平面间倾角大小的任意静态调节和稳定动态保持。 试验通过对油膜选定点的光强度数值变化记录实现了润滑油膜厚度的定量测量，系统分析了凹槽方向，速度，载荷等多种因素对油膜厚度的影响。发现横向凹槽滑块的润滑油膜厚度最低，速度增大时润滑油膜厚度增大，而载荷增大时润滑油膜厚度反而减小。Brizmer等人提出的群集效应和单体效应不适用于有倾角的条件下。 采用数值分析计算了固定倾角下滑块轴承的润滑油膜厚度和压力分布。基于有限长楔形滑块模型，，对二维雷诺(Reynolds)方程，采用有限差分法和多重网格法对油膜厚度的基本变化趋势进行分析计算。并将分析计算结果和实验结果相对比，取得了良好的一致性。
【关键词】：面接触 表面凹槽 油膜厚度 动压润滑
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 目录6-9
• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 表面织构的研究历史及现状13-15
• 1.3 微型表面动压润滑的基本理论15-22
• 1.3.1 润滑的基本理论15-20
• 1.3.2 流体力学润滑的基本理论20-22
• 1.4 本文主要研究内容22-23
• 第2章 实验采用装置和关键技术简介23-36
• 2.1 微型滑块面接触润滑膜厚测量系统23-28
• 2.1.1 总体结构23-24
• 2.1.2 光干涉测量部分24-26
• 2.1.3 运动控制部分26-27
• 2.1.4 光源部分27
• 2.1.5 图像采集部分27-28
• 2.2 膜厚测量相关技术28-35
• 2.2.1 倾角调节技术28-32
• 2.2.2 膜厚测量技术32-35
• 2.3 本章小结35-36
• 第3章 表面凹槽方向影响的试验研究36-47
• 3.1 试验材料及条件36-38
• 3.1.1 试验材料36-37
• 3.1.2 试验条件37-38
• 3.2 试验结果38-44
• 3.2.1 油膜厚度-载荷的试验研究39-41
• 3.2.2 油膜厚度-速度的试验研究41-44
• 3.3 试验相关计算和讨论44-46
• 3.3.1 无量纲载荷Ｗ的计算44-45
• 3.3.2 楔形间隙收敛比 K 的计算45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 表面凹槽位置影响的试验研究47-55
• 4.1 试验材料及条件47-48
• 4.1.1 试验材料47-48
• 4.1.2 试验条件48
• 4.2 试验结果及讨论48-52
• 4.2.1 油膜厚度-速度的试验结果及讨论48-50
• 4.2.2 油膜厚度-载荷的试验研究50-52
• 4.3 试验相关讨论52-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 微型滑块润滑油膜厚度数值计算55-73
• 5.1 数学模型及运动分析计算55-56
• 5.2 有限差分法56-61
• 5.2.1 基本方程56-57
• 5.2.2 基本方程的无量纲形式57
• 5.2.3 数值求解57-61
• 5.3 多重网格法61-64
• 5.3.1 基本方程61-62
• 5.3.2 基本方程的无量纲化62-63
• 5.3.3 数值求解63-64
• 5.4 数值分析计算结果64-72
• 5.4.1 理论分析计算结果与试验对比64-65
• 5.4.2 载荷和倾角对油膜厚度和压力的影响65-67
• 5.4.3 粘密压关系对润滑油膜的影响67-69
• 5.4.4 考虑完全界面滑移69-72
• 5.5 本章小结72-73
• 结论与展望73-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间完成的学术论文及成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张嗣伟;;我国摩擦学工业应用的节约潜力巨大——谈我国摩擦学工业应用现状的调查[J];中国表面工程;2008年02期

2 任伟新;结构稳定性概念的引入和阐明[J];长沙铁道学院学报;1991年02期

3 杨淑燕;郭峰;马冲;王海峰;;固液润湿性对流体动压润滑薄膜的影响[J];摩擦学学报;2010年02期

4 徐岱蔚;设备的润滑缺陷与维护[J];润滑与密封;2002年06期

本文编号：708768