滚动条件下弹流接触区中心封油排出过程的数值模拟.pdf

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1、20l0年10月润滑与密封Oct．2OlO第35卷第lO期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．35No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0I50．2010．10．009滚动条件下弹流接触区中心封油排出过程的数值模拟张林慧郭峰栗心明(青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033)摘要：建弹流接触区冲封油的形成和排出过程的数学模型，并对该过程进行数值模拟。结果表明：在纯滚动条什下．仔在一临界化移，当封闭润滑油核心位移小于该临界位移时，封油核心运动速度等于卷吸速度；当封闭润滑油卡皇心位移大于该临界位移，其移动速度小于卷吸速度，核心处

2、油膜厚度下降；卷吸速度增大以及初始间隙减少都会导致临界他移增大．．通过实验验证数值汁算的止确性。关键词：冲击；封润滑油；临界位移；仞始间隙中图分类号：TItl17文献标识码：A文章编号：0254—0150(20l0)10—033—6NumericalSimulationoftheEntrappedLubricantDrainageinanElastohydrodynamicContactunderRollingConditionsZhangLinhuiGUOFengLiXinming(SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTe

3、chnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：AmathematicalmodelwasestablishedabouttheimpactentrapmentanddrainageoflubricantsinaneIasto—hydrodynamiccontact，andnumericalsimulationswerecarriedouttostudythelubricationbehaviour．Theresultsshowthatthereexistsacriticalvaluefort

4、hedisplacementoftheentrappedlubricantcore．Whenthecoredisplacementislessthanthecriticalvalue，itmovesattheentrainmentspeed．Whenthecoremovesbeyondthecriticalposition，itsspeedbecomeslowerthantheentrainmentspeed，andthecorefilmthicknessdecreases．Increasingtheentrainmentspeedandreducingthei

5、nitialgapleadtotheincreaseofthecriticaldisplacement．Experimentswerecarriedouttoverify"thenumericalcalcula—tions．Keywords：impact；entrappedlubricant；criticaldisplacement；initialgap弹性流体动力润滑广泛存在于高副接触的机械零给出了落球纯挤压问题的完全数值解．研究了落球问部件中，如齿轮、凸轮及轴承等。在工程中，接触副题的下降过程。Larsson和Hoglund数值模拟了落球问表面间由于冲击易产

6、生封油现象，从而对润滑产生影题的下降和反弹的全过程，理论结果与Sara和Gohar的响。多年来弹流接触区封油及其排出一直是研究人员实验结果吻合良好。除了纯挤压问题，研究人员对挤关注的重点之。压／卷吸联合作用的润滑行为也进行了研究。Kaneta早在20世纪60年代，Dowson和Jone的实验就等测量了冲击封油边缘的卷吸运动规律，发现某些表明两弹性表面相互挤压时会产生明显的封油，形成润滑油在玻璃盘纯滑动条件下，封油边缘的运动速度表面弹性凹陷。Christensen给出了圆柱体挤压油膜比卷吸速度要小。而按照经典的弹流润滑理论，封油的数值解，指出挤压会诱发高的压力值。

7、Lee和边缘的移动速度与卷吸速度一致。Ehret等数值模Cheng理论研究证明了两个圆柱体冲击会在中心接拟了滑动条件下冲击封油在接触区的排出过程，应用触区形成封油现象。Safa和Gohar对落球冲击和反封油的排出时间来定量说明油的非牛顿特性。耿美香弹问题进行了实验研究，实验发现中心接触区的压力等毗测量了冲击封闭润滑油核心在纯滑动条件下的随时间变化存在两个极值，第二：个压力峰值发生在球移动，表明界面滑移导致封油核心移动速度不等于卷反弹即将离开润滑表面的位置。杨沛然和温诗铸一吸速度。马文娟等⋯实验研究了纯滚动条件下的冲击封油核心在接触区卷吸排出的过程，初步给出了封基

8、金项目：[司家自然科学基