乳化液润滑轧辊轴承的微观热弹流分析.pdf

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1、2013年3月润滑与密封Mar．2013第38卷第3期LUBRICAT10NENGINEERINGV01．38No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．03．014乳化液润滑轧辊轴承的微观热弹流分析任付娥王优强(青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033)摘要：考虑轧辊轴承表面的连续余弦波状粗糙度，建立乳化液润滑轧辊轴承的微观稳态热弹流模型，利用压力求解的多重网格法和弹性变形求解的多重网格积分法得到其完全数值解，分析粗糙度幅值和波长对乳化液润滑膜压力与膜厚的影响。数值结果表

2、明，粗糙峰对轧辊轴承的乳化液膜压力和膜厚有较大影响，考虑粗糙度后，乳化液膜压力振荡明显增大，最高压力增大，而膜厚振荡并明显变薄。关键词：微观热弹流；轧辊轴承；粗糙度；乳化液中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2013)3—057—4TheMicroThermalElastohydrodynamicLubricationAnalysisofEmulsion—lubricatedRollerBearingRenFueWangYouqiang(SchoolofMechanicalE

3、ngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：ByconsideringtheroughnessofcontinuouscosinewaveshapeontherollbearingSurface，thesteadystatemathematicalmodelofmicrothermalelastohydrodynamiclubrication(EHL)ofemulsion-lubricatedro

4、llerbearingwases-tablished，andthecompletelynumericalsolutionwasgotbythemultiple鲥dmethodofusingpressureandthedinte-grationmethodofusingmultipleelasticdeformation．Theinfluencesoftheroughnessamplitudeandwavelengthonthee—mulsionfilmpressureandfilmthicknesswerea

5、nalyzed．Thenumericalresultsshowthattheroughpeakhasgreatinfluenceontheemulsionfilmpressureandfilmthicknessofrollbeating．Afterconsideringtheinfluenceofroughness，theemulsionfilmpressurehasobviousoscillationandthemaximumpressureisincreased，whilethefilmthickness

6、oscillatesandhasasignificantthinning．Keywords：microthermalelastohydrodynamiclubrication；rollerbearing；roughness；emulsion近几年来，由于人们逐渐认识到乳化液对保护环求，而废弃乳化液经常规处理后即可排放，满足环境、节省能源和人类的可持续发展有重大意义，因此保、节能的要求。新型节能产品乳化液的应用相当广泛，尤其是应用于在工程实际中轧辊轴承没有绝对光滑的表面，而数控机床和加工中心。乳化液亦称可溶性油

7、，是由如果表面粗糙度远小于油膜厚度，那么把粗糙表面假80％以上的油和水以及乳化剂、偶合剂、防锈剂、减设为光滑表面的研究结果是可以接受的。然而，乳化摩剂、杀菌剂等形成的不透明乳化液，胶体颗粒大于液润滑轧辊轴承的弹流乳化液膜的厚度通常只有几微1Ixm，稀释后的工作液呈乳白色，既具有纯油性润滑米，这种厚度常与某些切削工艺形成的金属表面的粗剂所具有的良好润滑性，又具有水的良好冷却性，可糙度处于同一数量级，在这种情况下轧辊轴承表面粗减少火灾危险。在金属热轧过程中，乳化液可及糙度对乳化液润滑的影响是不应忽略的。考虑表面粗

8、时带走加工过程产生的热量和碎屑，满足加工精度要糙度的全膜弹流润滑理论叫做微观弹性流体动力润滑理论，简称微弹流理论。基金项目：国家自然科学基金项目(51175275)；青岛市科技本文作者考虑粗糙度的幅值和波长、光滑表面与发展计划项目(12—1—4—4一(2)一JCH)．粗糙表面对乳化液润滑膜压力和膜厚的影响，利用多收稿日期：2012—09—27作者简介：任付娥(1986一)，女，硕士研究生，主要研究方