固液復(fù)合條件下潤(rùn)滑油拖動(dòng)特性測(cè)試與分析.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承面臨高速重載工況，接觸副之間的潤(rùn)滑狀態(tài)通常為彈流潤(rùn)滑。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生的拖動(dòng)力會(huì)對(duì)軸承的動(dòng)力學(xué)特性造成影響，繼而又影響了軸承的可靠性和壽命,因此開(kāi)展?jié)櫥瑒┑耐蟿?dòng)特性研究是十分必要的。同時(shí)，潤(rùn)滑劑拖動(dòng)特性為流變本構(gòu)方程提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)拖動(dòng)性能的研究，我們可以判斷出在此工況條件下流變模型的適用性并求解得流變參數(shù)。本論文通過(guò)將軸承模擬為具有滑差的雙滾子，測(cè)試接觸副拖動(dòng)曲線(xiàn)。試驗(yàn)結(jié)果將為滾動(dòng)軸動(dòng)力學(xué)分析和壽命分

2、析提供數(shù)據(jù)支持，對(duì)于潤(rùn)滑機(jī)理的闡述和潤(rùn)滑理論的發(fā)展具有重要意義。
　　本文對(duì)彈流拖動(dòng)力試驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，包括閉環(huán)拖動(dòng)力自動(dòng)加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基于Labview的數(shù)據(jù)采集程序的開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的完善。通過(guò)軟件補(bǔ)償?shù)姆绞较嗽囼?yàn)過(guò)程中的誤差，有效保證了拖動(dòng)力測(cè)量的準(zhǔn)確性。
　　以試驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了針對(duì)不同工況的試驗(yàn)方案，得到了潤(rùn)滑劑在多種工況條件(溫度、速度、接觸壓力)以及不同的潤(rùn)滑劑、材料等條件下的拖動(dòng)曲線(xiàn)。將曲線(xiàn)擬

3、合為工況參數(shù)的無(wú)量綱化公式，并討論了拖動(dòng)曲線(xiàn)隨工況條件變化的原因。
　　為了判斷雙滾子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否處于彈流潤(rùn)滑狀態(tài)，采用Taylor Hobson輪廓儀對(duì)雙滾子進(jìn)行粗糙度和圓弧面半徑的復(fù)檢，以確定膜厚比；并在光學(xué)顯微鏡下觀察了試驗(yàn)前后滾子試件的表面形貌。同時(shí)，還分別對(duì)鍍TiN膜試件和非鍍膜件進(jìn)行了潤(rùn)濕角的測(cè)試試驗(yàn)。最后，利用點(diǎn)接觸等溫彈流程序分析了工況參數(shù)對(duì)彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下的潤(rùn)滑油膜厚和動(dòng)壓力分布的影響。發(fā)現(xiàn)符合拖動(dòng)力試驗(yàn)的結(jié)果，驗(yàn)證

4、了接觸副所處的彈流潤(rùn)滑狀態(tài)。
　　利用五參數(shù)模型，推導(dǎo)并求解了模型參數(shù)。利用流體非線(xiàn)性區(qū)求解得到特征應(yīng)力τ0和有效粘壓系數(shù)α*。并且推導(dǎo)得出滾子-潤(rùn)滑劑組成的系統(tǒng)剪切彈性模量的計(jì)算公式，之后根據(jù)接觸力學(xué)相關(guān)理論以及彈流潤(rùn)滑的方程得到潤(rùn)滑劑的剪切模量與系統(tǒng)剪切模量之間的關(guān)系表達(dá)式，還給出了利用潤(rùn)滑劑熱效應(yīng)區(qū)拖動(dòng)曲線(xiàn)的最大值求解流體極限剪切應(yīng)力的表達(dá)式。
　　最后分析了固液復(fù)合潤(rùn)滑對(duì)拖動(dòng)性能的影響。結(jié)果表明：M50未鍍膜前拖動(dòng)系