流体动压润滑理论

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1、流体动压润滑理论（简介）在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低，这就是流体润滑。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关发展简史时间人物经典理论及现象1883年塔瓦（Tower）流体动压现象1886年雷诺（Reynold）流体动压润滑理论及雷诺方程1.流体动压现象)当动环回转时，由于静环表面有很多微孔，动环的转动使其表面与静环表面上的微孔形成收敛缝隙流体膜层，使每一个孔都像一个微动力滑动轴承。也就是说，当另一个表面在多孔端面上滑动时，会在孔的上方

2、及其周边产生流体动压力，这就是流体动压效应。（实例）流体动压润滑——流体动压润滑是依靠运动副两个滑动表面的形状，在其相对运动时，形成产生动压效应的流体膜，从而将运动表面分隔开的润滑状态。特点）　　a.流体的粘度，一般遵循粘性切应力与切应变率成比例规律　　b.楔形润滑膜，依靠运动副的两个滑动表面的几何形状，在相对运动时产生收敛型流体楔，形成足够的承载压力，以承受外载荷。6形成动压润滑的条件：a.润滑剂有足够的粘度　　b.足够的切向运动速度（或者轴颈在轴承中有足够的转速）　　c.流体楔的几何形状为楔形（轴在轴承中有适当的间隙）2.流体动压润滑理论)在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流

3、体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低。滑动轴承运动副间要现成流体薄膜，必须使运动副锲形间隙中充满能够吸附于运动副表面的粘性流体，并且运动副表面相对运动可以带动润滑流体由大端向间隙小断运动，从而建立起布以承受载荷。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关。流体润滑具有极低的摩擦阻力，摩擦系数在0.001～0.008或更低（气体润滑），并能有效地降低磨损。流体润滑的分类：根据液体压力形成的方式可分为流体静压润滑和流体动压润滑。流体静压润滑是从外部供给具有一定压力的流体来平衡外载荷。

4、流体动压润滑是由摩擦表面几何形状和相对运动，借助粘性流体的动力学产生动态压力，用此润滑膜的动压来平衡外载荷。液体动压轴承靠液体润滑剂动压力形成的液膜隔开两摩擦表面并承受载荷的滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面的相对运动带入两摩擦面之间的。产生液体动压力的条件是：①两摩擦面有足够的相对运动速度；②润滑剂有适当的粘度；③两表面间的间隙是收敛的（这一隙实际很小，在图1[油楔承载]中是夸大画的）,在相对运动中润滑剂从间隙的大口流向小口，构成油楔。这种支承载荷的现象通常称为油楔承载（见润滑）。  6机械加工后的两摩擦表面微观是凹凸不平的,如图1[油楔承载]中局部放大图。在正常运输的液体动压

5、轴承中，油膜最薄(即通称最小油膜厚度)处两表面的微观凸峰不接触，因而两表面没有磨损。这时的摩擦完全属于油的内摩擦，摩擦系数可小至0.001。油的粘度越低,摩擦系数越小，但最小油膜厚度也越薄。因此，油的最低粘度受到最小油膜厚度的限制。当最小油膜厚度处两表面的微观凸峰接触时,油膜破裂,摩擦和磨损都增大。摩擦功使油发热而降低油的粘度。为使油的粘度比较稳定，一般采用有冷却装置的循环供油系统或在油中加入能降低油对温度敏感的添加剂(见润滑剂)。液体动压轴承在启动和停车过程中，因速度低不能形成足够隔开两摩擦表面的油膜，容易出现磨损，所以制造轴瓦或轴承衬须选用能在直接接触条件下工作的滑动轴承材

6、料。液体动压轴承要求轴颈和轴瓦表面几何形状正确而且光滑，安装时精确对中。  液体动压轴承分液体动压径向轴承和液体动压推力轴承。液体动压径向轴承又分单油楔和多油楔两类（见表[液体动压径向轴承类型]）。  单油楔液体动压径向轴承  轴颈周围只有一个承载油楔的轴承。图2[单油楔轴承的几何参数]中是剖分式的单油楔轴承。O为轴承几何中心，O为承受载荷F后的轴颈中心。这两中心的连线称为连心线。连心线与载荷作用线所夹锐角[o1]称为偏位角。受载瓦面包围轴颈的角度称为轴承包角。O与O之间的距离称为偏心距。轴承孔半径R与轴颈半径之差称为半径间隙。与之比[4]称为相对间隙。与之比称为偏心率。最小油

7、膜厚度[min]=-=(1-),所在方位由[o1]确定。轴承宽度B(轴向尺寸)与轴承直径之比称为宽径比。6  油楔只能在轴承包角内生成。当=0时，O与O重合，轴承则不能(靠油楔)承载。载荷越大偏心率也越大。当=1时，最小油膜厚度为零，轴颈与轴承即直接接触,这时会出现严重的摩擦和磨损。在液体动压润滑的数学分析中,将油的粘度、载荷(单位面积上的压力)、轴的转速和轴承相对间隙[4]合并而成的无量纲数/[4](称为轴承特性数。对给定包角和宽径比的轴承，轴承特性数只是偏心率的函数。对已知工作状况的轴承