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流体润滑基础理论

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:润滑是指将一种具有润滑性能的物质加入摩擦副表面之间,以达到抗磨减摩的作用。流体润滑效果能降低摩擦、减少磨损,且流体吸热促进摩擦副降温,摩擦副表面的流体膜有助于减缓腐蚀,流体的冲洗作用清洁摩擦副表面,流体膜还具有密封和减振效果。

润滑是指将一种具有润滑性能的物质加入摩擦副表面之间,以达到抗磨减摩的作用。当摩擦表面完全被黏性流体(气体或液体)分隔开时,称这种润滑为流体润滑。学术研究中通常采用的流体润滑的定义是:在适当条件下,摩擦副的摩擦表面由一层具有一定厚度的黏性流体完全分开,由流体的压力来平衡外载荷,流体层中的分子大部分不受金属表面离子、电子场的作用而可以自由地移动的一种状态。流体润滑效果能降低摩擦、减少磨损,且流体吸热促进摩擦副降温,摩擦副表面的流体膜有助于减缓腐蚀,流体的冲洗作用清洁摩擦副表面,流体膜还具有密封和减振效果。因此,流体润滑自发现以来就得到了工程师的广泛关注。

1883年,英国工程师塔瓦(Beauchamp Tower)在货车轮轴滑动轴承实验中发现滑动轴承内部存在能够承载很大负荷的油膜层,随后有学者证实了流体动压现象的存在;1886年,雷诺(Osborne Reynolds)提出了润滑理论的微分方程,揭示了流体膜产生动压的机理,奠定了流体润滑理论的基础;19世纪末到20世纪初,流体润滑理论经历了大量的工程实践,并在德国和美国实现了合成润滑油的商业化;20世纪中叶,斯特里贝克(Richard Stribeck)曲线和弹性流体动力润滑计算公式被提出,拓展了对滚动轴承的研究与应用,道森(Dowson)、郑绪云(Cheng)、温诗铸等的研究使得弹性流体动力润滑理论日趋成熟。

随着科学技术的发展,流体润滑理论经历了流体润滑、弹性流体润滑与薄膜润滑的发展阶段。流体润滑中的紊流、惯性以及热效应等问题也成为流体润滑研究的切入点。

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