弹性流体动力润滑的热效应.pdf

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1、2010年5月润滑与密封Mav2010第35卷第5期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．35No．5DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．05．001弹性流体动力润滑的热效应杨沛然刘晓玲崔金磊杨萍(青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033)摘要：简述热弹性流体动力润滑的概念、理论的发展及其科学基础。在给出一组典型的点接触热弹流数值解之后，通过实例集中描述5种热效应，即摩擦因数与滑滚比之间的关系、人1：3温升导致油膜减薄、尺度效应、热黏度楔效应和固体温度效应。澄清了润滑工程界对热弹流润滑的几个模糊理解，指出热弹流研究面临的主要困难，并展

2、望其发展前景。关键词：热弹流；滑滚比；入口温升；尺度效应；热黏度楔中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2010)5—001—9ThermalEfectsonElastohydrodynamicLubricationYangPeiranLiuXiaolingCuiJinleiYangPing(SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：Theconcept．theoreticaldevelopmenta

3、ndscientificfundamentalofthermalelastohydrodynamiclubrication(EHL)weredescribed．ArepresentativenumericalsolutionofpointcontactthermalEHLwasgiven．FivetypesofthermaleffectsonEHL，i．e．，therelationbetweenthefrictionalcoefficientandslide—rollratio，thereductionoffilmthicknesscausedbytheentrancetempera

4、turerise，thesizeeffect，theactionofthermalviscositywedge，andtheeffectofsolidbodies，werepresentedtogetherthroughnumericalexamples．Somemisunderstandingsexistedinlubricationengineeringwereclarified．ThemaindificultyfacedcurrentlyforthethermalEHLresearchwaspointedout，andthefuturedevelop-mentofthermal

5、EHLtheorywaspredicted．Keywords：thermalEHL；slide-rollratio；enhancetemperaturerise；sizeeffect；thermalviscositywedge在滚动轴承的滚动体和滚道、齿轮的啮合齿面以论的核心是用数值方法求解一个复杂的非线性问题，及凸轮和挺杆等机械零件的工作表面之间，固体表面该问题的数学模型包括描述压力的广义Reynolds方的运动都会把润滑油卷入高应力的接触区而形成弹性程j，描述油膜形状及固体表面弹性变形的膜厚方流体动力润滑，简称弹流(Elastohydrodynamiclubrica．程，以及描述

6、温度的油膜及邻近固体表层的能量方tion，EHL)。虽然弹流润滑副的尺度很小(膜厚仅程。最早的线接触热弹流数值解是由美国学者Cheng0．1～1m，而接触区半径通常小于1mm)，但其内和Sternlicht以及英国学者Dowson和Whitaker得部常常会发生复杂的热现象。润滑油会因为运动而发到的，而最早的点接触热弹流数值分析是由我国学者热从而在油膜及邻近的固体表层内产生一个温度场，Zhu和Wen⋯(朱东和温诗铸)开展的。通过众多研而该温度场反过来又会对润滑副产生重要的影响。这究者的努力，现已被了解的弹流热效应主要包括以下种由发热和传热对弹流润滑所产生的各种效应统称为几点：(1)摩

7、擦因数与滑滚比之间的关系；(2)接弹流润滑的热效应。触区入口温升导致油膜减薄；(3)尺度效应，该效以Dowson和Higginson的线接触弹流理论及应至今在国外尚未见报道；(4)热黏度楔效应”，Hamrock和Dowson的点接触弹流理论为代表的经典该效应包括两个方面，一是解释两表面等速反向即卷弹流润滑理论因使用了等温假设而忽略了全部热效吸速度为0时流体润滑膜的存在，二是说明Kane．应，『听以在工程应用上有很大的局限性，而热弹流理ta凹陷的成因；(5)