凹坑边缘隆起对弹流油膜的影响.pdf

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1、2011年5月润滑与密封May2011第36卷第5期LUBRICATIONENGINEERINGV01．36No．5DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．05．007凹坑边缘隆起对弹流油膜的影响许桢郭艳青刘松年郭峰(1．青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033；2．日照裕鑫动力有限公司山东日照276800)摘要：采用光束干涉技术研究纯滑条件下表面单凹坑及边缘隆起对弹流油膜的影响。实验结果表明，随着卷吸速度的增加，边缘隆起处在弹性恢复阶段时，阻碍润滑油的流动，在靠近隆起处形成了明显的凹

2、陷；当隆起完全恢复后，其对润滑油流动的影响减弱，凹陷也随之消失。比较相同工况下凹坑表面和光滑表面出口油膜的特征，分析凹坑位置对油膜的影响，结果显示凹坑表面的出口膜厚略有增加；凹坑处在接触区中央位置时对油膜的影响最为明显。关键词：弹性流体动力润滑；凹坑；隆起；光干涉中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)5—028—4InfluenceofMarginalWellofSingleDentonEHLFilmsXuZhenGuoYanqingLiuSongnian。GuoFeng(1

3、．SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China；2．RizhaoYuxinMotivityCo．，Ltd．，RizhaoShandong276800，China)Abstract：Theinfluencesofsingledentanditsmarginalswellonelastohydrodynamiclubrication(EHL)filmswerestud—iedunderpur

4、eslidingconditionsbyopticalinterferometry．Theexperimentalresuhsshowthatwithentrainmentspeedin-creasing，themarginalswellhinderstheflowoflubricantduringitsdeformationrecovery，whichformsanobviousdimple．However，thedimpledisappearsgraduallyduetofull-recoveryofthemar

5、ginalswel1．Forgivenconditions，theoutletfilmsofdentsurfaceandsmothsurfacewereinvestigatedandtheinfluenceofthelocationofdentwithincontactregiononfilmswasobserved．Theresultsshowthatthedentsurfacecangeneratefilmthicknessalittlelarger，theinfluenceofthedentbecomesmor

6、esignificantwhenitislocatedwithinthecentralcontactregion．Keywords：elastohydrodynamiclubricant；dent；marginalswell；opticalinterferometry弹性流体动力润滑(弹流)主要出现在齿轮、力峰值。后来Ai和Cheng的数值模拟结果证实了轴承、凸轮等高副接触的机械零件中，由于制造工艺这一推测。Kaneta等对不同滑滚比下横向移动沟槽及实用过程中的磨损等原因，实际润滑表面并非绝对引起局部油膜厚度减小及恢

7、复过程进行了实验研究。光滑，而是呈现出凹凸不等的微米级粗糙度。比如，在数值研究方面，Ai等数值模拟了不同滑滚比下被污染的润滑油会将微小颗粒带进接触区，使润滑表表面单凹坑对弹流油膜的影响，并对凹坑边缘引起的面出现带状划痕或表面微坑，从而对接触区内的压应力集中问题进行了数值分析。Yang等则考虑力、膜厚和应力产生影响，加速接触疲劳，导致润滑热效应，研究了表面凹槽对润滑特性及油膜凹陷的影失效。因此，表面缺陷问题引起了研究人员的重视和响，并与Kaneta的实验结果取得良好的一致性。兴趣。本文作者主要观察了表面单凹坑边缘隆起对

8、弹流在实验方面，Jackson和Cameron⋯采用光干涉技油膜的影响，所得实验结果有助于加深对粗糙表面润术研究了纯滑条件下不同取向的表面凹槽对弹流油膜滑特性的理解。的影响。Wedeven和Cusano怛-3]对表面凹坑和沟槽在1凹坑形貌及实验条件弹流接触区运动进行了一系列实验观察，根据实验结表面单凹坑在直径为25．4mm的钢球表面，用果，他们