大滑滚比下弹性流体动力润滑中的界面滑移效应

摘要

本课题实验研究了在大滑动条件下界面滑移对弹性流体动力润滑的影响。 设计了一台全新的光学弹流实验台，与现有的实验台相比有更大的刚度与运行稳定性，并增加了摩擦力特性测量功能。 依据多光束干涉原理，对弹流润滑的光学系统进行了更加深入的分析。研究了入射光、不同光学材料、半反半透膜材料对干涉图像的影响。分析了弹流润滑的光学系统的光谱特性。得到的结论为光学弹流实验系统的进一步改进提供了理论依据。 采用高粘度润滑油，考察润滑状态从弹流润滑到动压润滑的转化过程，证实在两种润滑状态之间存在一个过渡区。过渡区内膜厚不再随着卷吸速度或载荷呈现线形关系变化。在动压润滑区域，粘压效应的影响通过速度指数和载荷指数确定。实验显示滑动对过渡区有明显的影响。 实验研究了弹流油膜中入口凹陷和下游凸起出现的参数范围，结果证明其受速度、载荷、滑滚比影响较大。实验证明界面滑移是产生入口凹陷和下游凸起的主要原因。同时发现，界面滑移造成油膜厚度变薄，界面滑移越严重，油膜越薄。 在纯滑动条件下，测量得到了摩擦系数随速度变化的Stribeck曲线，发现其与经典的Stribeck曲线存在偏差。作者认为该偏差是由界面滑移造成的。同时考察了乏油对摩擦系数的影响，证实乏油状态下，摩擦系数将大幅度增加。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：物理量名称及符号表

第1章绪论

1.1引言

1.2非经典弹性流体动力润滑研究现状及水平

1.3油膜厚度测量的光干涉方法

1.4本文研究的主要内容

第2章实验设备

2.1总述

2.2玻璃盘回转系统

2.3钢球回转系统

2.4加载系统

2.5平板驱动装置

2.6驱动调速系统

2.7光源系统

2.8图像采集系统

2.9图像处理软件

2.10实验材料

2.11实验条件

2.12系统的标定和检验

2.13小结

第3章弹流测量系统的多光束干涉理论分析

3.1总述

3.2光学系统模型

3.3结果与讨论

3.4结论

3.5小结

第4章不同滑动条件下点接触润滑状态的转变

4.1研究背景

4.2实验结果与讨论

4.2.1纯滚情况下的结果

4.2.2滑动条件对状态转化的影响

4.3结论

4.4小结

第5章大滑滚比下的非经典弹流润滑实验研究

5.1研究背景

5.2实验结果与讨论

5.2.1凹陷的出现和消失

5.2.2下游凸起的出现

5.2.3油膜厚度的变化

5.3结论

5.4小结

第6章纯滑条件下的摩擦系数研究

6.1研究背景

6.2实验仪器和设备

6.3结果与讨论

6.3.1高粘度润滑油的Stribeck曲线

6.3.2乏油状态下的摩擦系数

6.4结论

6.5小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间完成的学术论文

致谢