3.4 液体润滑原理简介 

  根据摩擦面间油膜形成的原理,可把流体润滑分为流体动力润滑(利用摩擦面间的相对运动而自动形成承载油膜的润滑)及流体静力润滑(从外部将加压的油送入摩擦面间,强迫形成承载油膜的润滑)。当两个曲面体作相对滚动或滚-滑运动时(如滚动轴承中的滚动体与套圈接触,一对齿轮的两个轮齿啮合等),若条件合适,也能在接触处形成承载油膜。这时不但接触处的弹性变形和油膜厚度都同样不容忽视,而且它们还彼此影响,互为因果。因而把这种润滑称为弹性流体动力润滑。

  (一)流体动力润滑

  两个作相对运动物体的摩擦表面,用借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完 全隔开,由流体膜产生的压力来平衡外载荷,称为流体动力润滑。所用的粘性流体可以是液体(如润滑油)也可以是气体(如空气等),相应地称为液体动力润滑和气体动力润滑。流体动力润滑的主要优点是,摩擦力小,磨损小,并可以缓和振动与冲击。
  下面简要介绍流体动力润滑中的楔效应承载机理。
  图(两相对运动夹板间油层中的速度分布和压力分布)a所示A、B两板平行,板间充满有一定粘度的润滑油,若板B静止不动,板A以速度V沿x方向运动。由于润滑油的粘性及它与平板间的吸附作用,与板A紧贴的流层的流速v等于板速V,其它各流层的流速v则按直线规律分布。这种流动是由于油层受到剪切作用而产生的,所以称为剪切流。这时通过两平行平板间的任何垂直截面处的流量皆相等,润滑油虽能维持连续流动,但油膜对外载荷并无承载能力(这里忽略了流体受到挤压作用而产生压力的效应)。当两平板相互倾斜使其间形成楔形收敛间隙,且移动件的运动方向是从间隙较大的一方移向间隙较小的一方时,若各油层的分布规律如 图(两相对运动夹板间油层中的速度分布和压力分布)b中的虚线所示,那么进人间隙的油量必然大于流出间隙的油量。设液体是不可压缩的,则进入此楔形间隙的过剩油量,必将由进口a及出口c两处截面被挤出,即产生一种因压力而引起的流动称为压力流。这时,楔形收敛间隙中油层流动速度将由剪切流和压力流二者叠加,因而进口油的速度曲线呈内凹形,出口处呈外凸形。间隙流体产生的动压力是能够稳定存在的。这种具有一定粘性的流体流入楔形收敛间隙而产生的压力的效应叫流体动力润滑的楔效应。

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