(二)弹性流体动力润滑

  流体动力润滑通常研究的是低副接触受润零件之间的润滑问题,把零件摩擦表面视作刚体,并认为润滑剂的粘度不随压力而改变。可是在齿轮传动、滚动轴承、凸轮机构等高副接触中,两摩擦表面之间接触压力很大,摩擦表面会出现不能忽略的局部弹性变形。同时在较高压力下,润滑剂的粘度也将随压力发生变化。

  弹性流体动力润滑理论是研究在相互滚动或伴有滚动的滑动条件下,两弹性物体间的流体动力润滑膜的力学性质。把计算在油膜压力下摩擦表面的变形的弹性方程、表述润滑剂粘度与压力间关系的粘压方程与流体动力润滑的主要方程结合起来,以求解油膜压力分布、润滑膜厚度分布等问题。

  图(弹性流体动力润滑时,接触区的弹性变形、油膜厚度及压力分布)就是两个平行圆柱体在弹性流体动力润滑条件下,接触面的弹性变形、油膜厚度及油膜压力分布的示意图。依靠润滑剂与摩擦表面的粘附作用,两圆柱体相互滚动时将润滑剂带入间隙。由于接触压力较高使接触面发生局部弹性变形,接触面积扩大,在接触面间形成了一个平行的缝隙,在出油口处的接触面边缘出现了使间隙变小的突起部分(一种缩颈现象),并形成最小油膜厚度,出现了一个第二峰值压力。

  任何零件表面都有一定的粗糙度,所以要实现完全弹性流体动力润滑,其膜厚比λ必须大于5。当膜厚比λ小于5时总有少数轮廓峰直接接触的可能性,这种状态亦称部分弹性流体动力润滑状态。

  (三)流体静力润滑

流体静力润滑系统示意图

  流体静力润滑是靠液压泵(或其它压力流体源)将加压后的流体送入两摩擦表面之间,利用流体静压力来平衡外载荷。如右图为典型流体静力润滑系统示意图,由液压泵将润滑剂加压,通过补偿元件送入摩擦件的油腔,润滑剂再通过油腔周围的封油面与另一摩擦面构成的间隙流出,并降至环境压力。油腔一般开在承导件上。

  环境压力包围的封油面和油腔总称为油垫,一个油垫可以有一个或几个油腔。一个单油腔油垫不能承受倾覆力矩。

  两个静止的、平行的摩擦表面间能采用流体静力润滑形成流体膜。它的承载能力不依赖于流体粘度,故能用粘度极低的润滑剂,使摩擦副承载能力既高,摩擦力矩又低。

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