面接觸下表面形貌對動壓潤滑性能影響的研究
發(fā)布時間:2017-08-20 20:37
本文關鍵詞:面接觸下表面形貌對動壓潤滑性能影響的研究
【摘要】:對于機械運動物體表面產生的摩擦,我們一般都是通過添注潤滑劑來處理。實際應用中發(fā)現(xiàn),我們還可以通過在摩擦副表面構造出不同的幾何形貌,來改善其表面的動壓潤滑效應,以達到減小摩擦的目的。而關于表面織構和動壓潤滑性能之間的聯(lián)系這一課題,研究者們大多是從理論方面進行分析,因此有必要從具體試驗方面對表面織構對動壓潤滑性能的影響進行研究。 本文以利用校摩擦學實驗小組自行研制的面接觸潤滑油膜厚度測量系統(tǒng)為對象,主要對表面凹槽的方向和潤滑油膜厚度進行了測量。在給定的載荷下,該系統(tǒng)在以靜止不動的微型滑塊和按給定速度旋轉的光學透明圓盤兩者的接觸面間通過對添加在光學透明圓盤表面的潤滑劑的攜入來形成流體動壓潤滑油膜。測量潤滑油膜厚度值時采用的是光干涉法。微型滑塊采用柔-剛性結構進行定位,這樣便于實現(xiàn)對兩平面間傾角大小的任意靜態(tài)調節(jié)和穩(wěn)定動態(tài)保持。 試驗通過對油膜選定點的光強度數(shù)值變化記錄實現(xiàn)了潤滑油膜厚度的定量測量,系統(tǒng)分析了凹槽方向,速度,載荷等多種因素對油膜厚度的影響。發(fā)現(xiàn)橫向凹槽滑塊的潤滑油膜厚度最低,速度增大時潤滑油膜厚度增大,而載荷增大時潤滑油膜厚度反而減小。Brizmer等人提出的群集效應和單體效應不適用于有傾角的條件下。 采用數(shù)值分析計算了固定傾角下滑塊軸承的潤滑油膜厚度和壓力分布;谟邢揲L楔形滑塊模型,,對二維雷諾(Reynolds)方程,采用有限差分法和多重網格法對油膜厚度的基本變化趨勢進行分析計算。并將分析計算結果和實驗結果相對比,取得了良好的一致性。
【關鍵詞】:面接觸 表面凹槽 油膜厚度 動壓潤滑
【學位授予單位】:青島理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH117.2
【目錄】:
- 目錄6-9
- 摘要9-10
- Abstract10-12
- 第1章 緒論12-23
- 1.1 引言12-13
- 1.2 表面織構的研究歷史及現(xiàn)狀13-15
- 1.3 微型表面動壓潤滑的基本理論15-22
- 1.3.1 潤滑的基本理論15-20
- 1.3.2 流體力學潤滑的基本理論20-22
- 1.4 本文主要研究內容22-23
- 第2章 實驗采用裝置和關鍵技術簡介23-36
- 2.1 微型滑塊面接觸潤滑膜厚測量系統(tǒng)23-28
- 2.1.1 總體結構23-24
- 2.1.2 光干涉測量部分24-26
- 2.1.3 運動控制部分26-27
- 2.1.4 光源部分27
- 2.1.5 圖像采集部分27-28
- 2.2 膜厚測量相關技術28-35
- 2.2.1 傾角調節(jié)技術28-32
- 2.2.2 膜厚測量技術32-35
- 2.3 本章小結35-36
- 第3章 表面凹槽方向影響的試驗研究36-47
- 3.1 試驗材料及條件36-38
- 3.1.1 試驗材料36-37
- 3.1.2 試驗條件37-38
- 3.2 試驗結果38-44
- 3.2.1 油膜厚度-載荷的試驗研究39-41
- 3.2.2 油膜厚度-速度的試驗研究41-44
- 3.3 試驗相關計算和討論44-46
- 3.3.1 無量綱載荷W的計算44-45
- 3.3.2 楔形間隙收斂比 K 的計算45-46
- 3.4 本章小結46-47
- 第4章 表面凹槽位置影響的試驗研究47-55
- 4.1 試驗材料及條件47-48
- 4.1.1 試驗材料47-48
- 4.1.2 試驗條件48
- 4.2 試驗結果及討論48-52
- 4.2.1 油膜厚度-速度的試驗結果及討論48-50
- 4.2.2 油膜厚度-載荷的試驗研究50-52
- 4.3 試驗相關討論52-54
- 4.4 本章小結54-55
- 第5章 微型滑塊潤滑油膜厚度數(shù)值計算55-73
- 5.1 數(shù)學模型及運動分析計算55-56
- 5.2 有限差分法56-61
- 5.2.1 基本方程56-57
- 5.2.2 基本方程的無量綱形式57
- 5.2.3 數(shù)值求解57-61
- 5.3 多重網格法61-64
- 5.3.1 基本方程61-62
- 5.3.2 基本方程的無量綱化62-63
- 5.3.3 數(shù)值求解63-64
- 5.4 數(shù)值分析計算結果64-72
- 5.4.1 理論分析計算結果與試驗對比64-65
- 5.4.2 載荷和傾角對油膜厚度和壓力的影響65-67
- 5.4.3 粘密壓關系對潤滑油膜的影響67-69
- 5.4.4 考慮完全界面滑移69-72
- 5.5 本章小結72-73
- 結論與展望73-75
- 參考文獻75-79
- 攻讀碩士學位期間完成的學術論文及成果79-80
- 致謝80
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 張嗣偉;;我國摩擦學工業(yè)應用的節(jié)約潛力巨大——談我國摩擦學工業(yè)應用現(xiàn)狀的調查[J];中國表面工程;2008年02期
2 任偉新;結構穩(wěn)定性概念的引入和闡明[J];長沙鐵道學院學報;1991年02期
3 楊淑燕;郭峰;馬沖;王海峰;;固液潤濕性對流體動壓潤滑薄膜的影響[J];摩擦學學報;2010年02期
4 徐岱蔚;設備的潤滑缺陷與維護[J];潤滑與密封;2002年06期
本文編號:708768
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