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固定倾角滑块轴承的润滑油膜厚度测量

马冲  
【摘要】:本文主要针对固定倾角滑块轴承形成的面接触润滑油膜的测量问题进行了研究。 介绍了自主开发的一种面接触润滑油膜厚度测量系统。该系统在一定载荷下以静止的滑块平面和旋转的光学透明圆盘平面形成流体动压润滑油膜,利用光干涉方法对润滑油膜的最小厚度值进行测量。微型滑块工作面为高反射率研抛平面,光学透明圆盘表面镀有析光薄膜。利用一种柔-刚性结构对微型滑块进行定位,可实现滑块平面对圆盘平面倾角的任意调节和动态保持。对油膜厚度的测量误差进行了系统分析,提出了误差修正的策略。提出了动态条件下维持两润滑表面楔形角稳定的调节技术,并建立了该调节技术的动力学模型。使用该测量系统可以获得在不同的滑块倾角,不同速度和不同载荷下的面接触润滑油膜。完成的测量结果与经典润滑理论有较好的一致性。该系统提供了一种新的低副面接触油膜润滑的测量手段。 利用上述面接触润滑油膜测量系统,研究了固液润湿性对流体动压润滑油膜厚度的影响。固液的润湿性通过接触角判定,不同材料的滑块平面和润滑液体形成不同的界面。在保持载荷和面接触楔形角不变的条件下对油膜厚度-速度关系进行了测量。结果表明,当固液润湿性明显降低时,测量得到的油膜厚度出现明显降低。 最后,对固定倾角滑块轴承油膜厚度进行了数值计算,分析了速度、载荷对润滑油膜厚度和压力分布的影响。就油膜厚度与实验结果进行对比,两者取得良好的定性一致性。对于实验中观察到的界面效应,应用界面滑移理论进行了初步分析。


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