线接触脂润滑热弹性流体动力润滑数值分析
2011-07-25于玫黄平
轴承 2011年1期
于玫,黄平
(华南理工大学 机械与汽车工程学院,广州 510640)
润滑脂由于其半固半液的膏体状态而具有使用方便,不易流失,能长期保持稳定润滑的特性,其在现代机械的摩擦副中得到了广泛应用。因此,深入研究润滑脂在弹流润滑条件下的特性与机理,对于机械设计和润滑脂应用有着重要的意义。然而,由于润滑脂表现出的强烈非Newton流体特性,造成其弹流理论计算复杂,使得脂润滑的研究远远落后于油润滑弹流理论[1]。
文献[2]基于Ostwald模型建立了脂润滑控制方程,运用多重网格法求得了线接触脂润滑弹性流体动力润滑的等温数值解。然而,接触区温升常常会使得润滑剂的物理和化学性质发生变化,严重时将导致润滑膜破裂和失效,进而在接触表面产生不同程度的粘着磨损,甚至于卡死。虽然这种表面损伤机理目前还不完全清楚,但是,从润滑膜减薄,到随后产生表面粗糙峰接触和擦伤或胶合的整个润滑失效过程中,热效应无疑是一个重要的影响因素。因此,开展热弹流润滑研究对于改善脂润滑线接触零部件的润滑性能和延长其工作寿命具有十分重要的意义[3]。
文中在线接触脂润滑弹流数值分析的基础上[2],深入分析考虑了热效应后的线接触脂润滑弹性流体动力润滑情况。用基于Ostwald模型建立的修正Reynolds方程和能量方程联合求解,先采用直接迭代法求解Reynolds方程确定出压力分布和润滑膜厚,将其代入能量方程得出润滑膜和接触表面上的温度分布,最后再代回Reynolds方程求解考虑了热效应的压力分布和润滑膜形状。……
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