第四章 流體潤滑原理

1、第四章流體潤滑原理4－1第四章第四章流體流體潤滑原理滑原理概述用具有潤滑性的一層膜把相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面分開，以防止這些固體表面的直接接觸，并使滑動(dòng)過程中表面間的摩擦阻力盡可能減小，表面的損傷盡量減低，這就是潤滑。根據(jù)分隔固體表面的材料不同，潤滑可分為以下三類：①流體潤滑：摩擦副兩表面間被具有一定粘度的流體完全分開。將固體間的外摩擦轉(zhuǎn)化為流體的內(nèi)摩擦。②邊界潤滑：摩擦界面上存在著一層具有良好潤滑性的邊界膜，但不是介質(zhì)的膜。相對于干摩擦來說

2、，邊界潤滑具有比較低的摩擦系數(shù)，能有效地減輕接觸表面的磨損。③固體潤滑：廣義來說，固體潤滑也是一種邊界潤滑。就是用摩擦系數(shù)比較低的材料（固體潤滑劑或固體潤滑材料），在摩擦界面上形成邊界膜，以降低接觸表面的磨損和摩擦系數(shù)。對于流體潤滑的系統(tǒng)研究約在19世紀(jì)末逐漸展開。1883年塔瓦（Tower）發(fā)現(xiàn)了軸承中的流體動(dòng)壓現(xiàn)象。彼得洛夫（Петров）研究了同心圓柱體的摩擦及潤滑。隨即雷諾（Reynold）應(yīng)用了數(shù)學(xué)和流體力學(xué)的原理對流體動(dòng)壓現(xiàn)

3、象進(jìn)行了分析，發(fā)表了著名的雷諾方程。為流體動(dòng)力潤滑奠定了基礎(chǔ)。后來一些科學(xué)家，在求解雷諾方程，以及將雷諾方程應(yīng)用于工程實(shí)際中作出了貢獻(xiàn)，并解決了很多雷諾方程假設(shè)以外的問題，。對于線接觸及點(diǎn)接觸的滾動(dòng)件，在重載條件下的潤滑問題，考慮了接觸零件表面間的彈性變形及潤滑劑的粘壓效應(yīng)。于20世紀(jì)中葉，格魯賓（Грубин）提出了著名的彈性流體動(dòng)力潤滑的計(jì)算公式。以后的道松（Dowson）鄭緒云（Cheng）溫詩鑄等的進(jìn)一步發(fā)展，使彈性流體動(dòng)力潤滑

4、理論日趨成熟。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，流體潤滑中的紊流、慣性、熱效應(yīng)等以及非牛頓流體潤滑等問題也展開了研究。流體潤滑定義：在適當(dāng)條件下，摩擦副的摩擦表面由一層具有一定厚度的粘性流體完全分開，由流體的壓力來平衡外載荷。流體層中的分子大部分不受金屬表面離子、電子場的作用而可以自由地移動(dòng)。這種狀態(tài)稱為流體潤滑。流第四章流體潤滑原理4－3度η為1Pas。smkgsmsmkgsmNsPamsmPadydu???????????222??動(dòng)力粘度的單位

5、為Pas(帕斯卡秒）；量綱為ML1T1（質(zhì)量長度1時(shí)間1）。實(shí)用時(shí)采用P（泊）為動(dòng)力粘度的單位。1P=1dynscm2=0.1Pas1P=0.1Pas=100cP1cP=102P=10－3Pas；cP厘泊水的η＝110－3Pas；空氣的η＝0.0210－3Pas；潤滑油的η＝2～40010－3Pas。在英制中，動(dòng)力粘度稱為雷恩（Reyn）。1Reyn≈69000P4.1.2運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度將同一溫度下某液體的動(dòng)力粘度和該液體的密度之比定

6、義為運(yùn)動(dòng)粘度ν。????式中：ρ流體密度，單位gcm3；（一般潤滑油的密度ρ＝0.85～0.95gcm3）ν運(yùn)動(dòng)粘度，單位m2s；實(shí)用時(shí)因?yàn)棣偷膯挝惶螅勉酰ㄋ雇锌怂梗㏒t作為運(yùn)動(dòng)粘度的單位，令1St＝1cm2s1St=104m2s=100cSt1cSt=106m2s＝mm2scSt（厘沲）4.1.3影響粘度的因素影響粘度的因素①溫度的影響流體的粘度受溫度影響明顯。溫度升高，流體膨脹，分子間的距離增大，吸引力減小，粘度降低。通常50℃