基于移动点热源积分法的弹流润滑温度场计算.pdf

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1、2014年12月润滑与密封Dec．2014第39卷第12期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．39No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．12．009基于移动点热源积分法的弹流润滑温度场计算李玉龙王文中赵自强孔凌嘉(北京理工大学机械与车辆学院北京100081)摘要：在假设弹流润滑中沿膜厚方向上温度分布为抛物线形的基础上，同时考虑对流散热和压缩做功的影响，利用简化的能量方程和点热源积分法结合，在固液界面处满足热流连续条件，建立热混合润滑计算模型，通过反复迭代求得油膜以及接触界面的温度场。结果表明，

2、当速度很低时，对流散热和压缩发热对温度分布基本没有影响，随着速度增大，对流散热和压缩发热对温度分布逐渐产生影响，且主要影响入FI处温度分布；表面粗糙度对接触区压力、温度有明显影响。在此基础上，提出利用已知一个接触界面的温度求得另一个表面和油膜温度分布的计算方法，为润滑热分析和红外测量接触区温度奠定了基础。关键词：温度；热弹流；能量方程；点热源积分中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)12—043—5CalculationonEHLTemperatureFieldBasedonMovingPointHeatS

3、ourceIntegrationMethodLiYulongWangWenzhongZhaoZiqiangKongLingjia(SchoolofMechanicalandVehicularEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Supposingthetemperaturedistributionisparabolicacrossoilfilmthickness，theheatfluxiscontinuousatthesolid-liquidint

4、erface，acomprehensivethermalmodelofmixedlubricationwasestablished，whichincludedtheconvectiveheatremovalandthecompressiveheatgenerationatthesametime．Thepointheatsourceintegrationmethodandsimplifiedenergyequationwereusedtodeterminethetemperaturedistributionofcontactsurfacesandoi

5、lfilmthroughiterativemeth-od．Theresultsshowthat，theconvectionandcompressionoflubricanthaveignorableeffectonthetemperaturewhentheentrainingvelocityisverylow；however，theeffectgraduallybecomesstrongoninlettemperaturedistributionwiththein—creaseofentrainingvelocity；surfaceroughnes

6、shassignificanteffectonpressureandtemperaturedistributionofthecontactarea．Amethodtocalculatethetemperaturedistributionofthematingsurfaceandfilmwiththegiventemperatureofonecontactsurfacewaspresented，whichlaidthefoundationofthermalanalysisinlubricationandinfraredtemperaturemeas-

7、urementofthecontactarea．Keywords：temperature；EHL；energyequation；pointheatsourceintegrationmethod研究者很早就注意到了热效应对弹流接触的影ghi给出了重载条件下点接触的热弹流问题的完全响，并进行了很多卓有成效的工作。随着重要装备向数值解，研究了不同载荷、速度和滑动条件下润滑油高速重载方向发展，热效应更成为不可忽略的因素。的三维温度分布，结果表明点接触中的润滑油温升明1984年，Zhu和Wen首次获得了点接触下热弹流的显，热效应不可忽略。完全数值解，他们的研

8、究基于轻载和中等载荷，研究工程中多数零部件工作在在混合润滑状态下，由结果表明温度对接触区的压力分布和油膜厚度影响较于接触区