热弹流润滑状态下线接触摩擦副动力学特性研究

摘要

线接触弹性流体动力润滑（Elasto-Hydrodynamic Lubrication, EHL）现象广泛存在于轴承、齿轮等机械系统关键零部件中，接触界面间的润滑油膜充当弹簧和阻尼器的作用，润滑油与固体接触产生的摩擦热会改变润滑剂流变学特性，进而对接触副动力学特性产生影响。基于弹流润滑传热学和动力学基本原理建立线接触热弹流润滑与动力学耦合模型。模型通过利用稳态工况下刚度与接触体趋近量的关系，分离出瞬态接触下刚度力影响的部分，从而得到阻尼参数。基于以上模型对热弹流润滑接触油膜特性和动力学特性进行研究。结果表明，接触界面间润滑油温度随外载荷和卷吸速度增大逐渐升高，对润滑油的流变学特性产生影响，进而影响接触副在加载过程中的动力学特性。轻载低速时，热效应对弹流润滑刚度和阻尼的影响不明显，随着载荷和卷吸速度增大，热弹流刚度和阻尼大于等温条件下的计算结果，且随速度增大，热效应的影响更加明显。