大学课件之摩擦学-部分膜弹流润滑.ppt

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1、第十七章 部分膜弹流润滑,主要内容,17-1 概要 17-2 Christensen随机模型 17-3 平均流量模型 17-4 部分膜弹流润滑的特性 17-5 微弹流效应,润滑状态的划分,17-1 概要,17-1 概要,部分膜弹流润滑：有表面粗糙峰点接触的弹流润滑，必须考虑表面形貌或平面粗糙度的影响。,两种情况: (1)高粗糙峰: 不再成立, 以N-S方程重新推导 (2)平滑粗糙峰: Reynolds,模型 1970年,Christensen提出随机模型; 1978年,Patir和Cheng提出平均流动模型。,17-2 Christensen随机模型,Christensen随机模型,认为粘度不

2、变 认为Reynolds方程两边取统计平均时, 仍然成立,由于 与 均为随机函数, 它们之间的统计关系是未知的, 因此, 不能简单将 分解统计, 即,17-2 Christensen随机模型,Christensen提出两点假设 平行于粗糙度方向, 压力梯度的方差为零或很小 垂直于粗糙峰方向, 流量的方差为零或很小,如果表面沿纵向纹理方向(x向)运动 则 可近似认为是非随机变量(沿x向, h变化不大, 随机性不大),17-2 Christensen随机模型,对于垂直纹理方向的, 流量可近似认为是非随机变量, 由于表面沿纵向纹理方向运动, 因此y向流量取决于小间隙, 随粗糙度的随机变化不大。,17

3、-2 Christensen随机模型,17-2 Christensen随机模型,同理, 可推出表面沿横向纹理运动的Reynolds方程,注意: Christensen的两项假设并没有得到数学或实验上的严格证明。但是, 逻辑上合理, 因而被接受。,取空间平均压力 代替,17-3 平均流量模型,与 的差异,两个表面在无接触时,两表面存在接触时,17-3 平均流量模型,单位流量,Patir-Cheng假设平均单位流量:,17-3 平均流量模型,名义膜厚粗糙面的均方差 平均膜厚剪切流量因子 压力流量因子,17-3 平均流量模型,平均流量应满足流量连续性,边界条件,17-3 平均流量模型,接触点无流动,

4、思路：取矩形微单元LxLy，其面积与润滑区域相比很小，但包含足够多的粗糙峰。,求流量因子,求,17-3 平均流量模型,边界条件,17-3 平均流量模型,求,接触点无流动,17-3 平均流量模型,17-4 部分膜弹流润滑的特性,一、平均膜厚 可以看3对膜厚影响很小 1,膜厚：纵向纹理, 泄压作用。,粗糙面中心膜厚,光滑面中心膜厚,17-4 部分膜弹流润滑的特性,二、承载量与摩擦力,17-4 部分膜弹流润滑的特性,1975年, Czichos提出下列分配关系,17-5 微弹流效应,微弹润滑(micra-EHL)研究: (1)一对粗糙峰的碰撞效应 (2)单个粗糙峰的滚动效应, 即在弹流油膜入口区的法向趋近效应 (3)弹峰与光滑表面间的滑动效应,不仅对粗糙度的润滑作用有意义, 而且对分析微峰的温度、应力、应变、研究油膜破裂与表面损伤有作用,17-5 微弹流效应,有待解决问题: 相邻粗糙峰间影响 如何将单峰效应与统计综合 应考虑瞬时, 热效应, 流变性,