高应力润滑油膜界面滑移测量系统
摩擦.磨损.润滑及润滑剂概论
第一章摩擦.磨损.润滑及润滑剂概论摩擦、磨损、润滑的种类及其基本性质│润滑剂及其基本性能指标│润滑剂的种类一、摩擦.磨损.润滑的种类及其基本性质摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一种独立的学科。
1964年英国以乔斯特（Jost）为首的一个小组，受英国科研与教育部的委托，调查了润滑方面的科研与教育状况及工业在这方面的需求。
于1966年提出了一项调查报告。
这项报告提到，通过充分运用摩擦学的原理与知识，就可以使英国工业每年节约510,000,000英镑，相当于英国国民生产总值的1%。
这项报告引起了英国政府和工业部门的重视，同年英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科--摩擦学（Tribology）。
摩擦学是研究相互作用、相互运动表面的科学技术，也可以说是有关摩擦、磨损及润滑的科学与技术统称为摩擦学（Tribology）。
科学地控制摩擦，中国每年可节省400亿人民币。
故改善润滑、控制摩擦，就能为我们带来巨大的经济利益。
中国工程院咨询研究项目《摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究》调查显示，2006年全国消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金估计为9500亿元，其中如果正确运用摩擦学知识可以节省人民币估计可达到3270亿元，占国内生产总值GDP的1.55%。
美国机械工程学会在《依靠摩擦润滑节能策略》一书中提出，美国每年从润滑方面获得的经济效益达6000亿美元。
1986年，中国的《全国摩擦学工业应用调查报告》指出，根据对我国冶金、石油、煤炭、铁道运输、机械五大行业的调查，经过初步统计和测算，应用已有的摩擦学知识，每年可以节约37.8亿元左右，约占生产总值（5个行业1984年的可计算部分）的2.5%。
润滑油的支出仅是设备维修费用的2%～3%。
实践证明，设备出厂后的运转寿命绝大程度取决于润滑条件。
80%的零件损坏是由于异常磨损引起的，60%的设备故障由于不良润滑引起。
中国每1000美元产值消耗一次性能源（折合石油）为日本的5.6倍，电力为日本的2.77倍，润滑油耗量为日本的3.79倍。
滑动条件下弹流润滑启动过程的实验观察
膜测 量 系 统 上 进 行，
Ｃ ＣＤ摄 像 头
的波动或润滑表面的微 观不平 ，实 际的弹流 润滑本 质 上为一非 稳态过程 ，所 以对动态 弹流 的研究 同样是 非
过程 中 的 动 态 变 化 和 微 弹 流 润 滑 过 程 的 动 态 效 应
结构如 图 １ 所示 。多光 滤 光 片
显微镜
束 干 涉 油 膜 厚 度 测 量 ［］０ ０ 原 理 在 此 不 再 详 述 ，冷 光 源 详见文献 ［０ 。 １ ］ 实 验 中 使 用 的 润
ｔｏ ｓｏ ｈ ｎ ｍｕ ｆ ｍ ｈｃ ｎ ｓ ． ｉ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｌｓｏ ｙ ｒ ｙ ａ ｃｌ ｂ ｃ ｔｏ ｓａｔｕ ｉ ｌｔｄ ｍｐ ｅ； ｌ ｓｉｐ ｇ ｙ ｒ ｓ ｅａ ｔ ｈ ｄ ｏ ｎ ｍｉ ｕ ｒ ａｉｎ：ｔｒ—ｐ；ｎ— ｉ ｌ ｗａｌ ｌ ａ ｅ ｄ ｉ ｅ ｐ
日 ． 国
常重要的。在数值计算 方面 ，使用 以多重 网格算法 （ ｕｔｇ ｄＭｅ ｏ ）为代表的高效数值算 法 ，研究人 Ｍ ｌ—ａ ｔ ｄ ｉ ｈ
员对动态 弹流问题完成 了许 多理论分 析工作 。在实 验
方面随着 计算 机图像记 录和处理技术 的提高 ，对非 稳 态弹流润 滑过程 的研究也在各 方面展 开。如 冲击载荷 干扰条件 下 弹流油 膜 的响应 。 ，油膜 在启 动／ 停止
中 图分 类 号 ：Ｔ １７ 文献 标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：０５ ０ ５ （０ ７ Ｈ１ ２４— １０ ２ ０ ）８— ８ ３ ０ ５—
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＩ ｖ ｓｉ ａ ｉ ｎ ０ ｔ ｐ ｒ ｍ ｎ ａ ｎ ｅ ｔｇ ｔｏ ｎ ｈｅ ＥＨ Ｌ ｌ Ｆｉｍ
基于Navier滑移的油膜缝隙微流动特性数值分析
摘要：针对液压系统中微米级油膜缝隙流动内的近壁面滑移微观尺度效应，采用计算流体力学（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓ， ＣＦＤ）方法分析壁面滑移作用对微米级油膜缝隙流动规律特性的影响。在对静压支承系统中封油边内油膜缝隙流动进行边界 条件处理时，采取了壁面滑移速度与壁面滑移系数和当地局部速度梯度都成正比的Ｎａ“盯滑移模型边界条件。在数值模拟 和理论基本吻合的基础上，进一步讨论分析壁面滑移系数对微米级油膜缝隙流动特性的影响，侧重分析考虑壁面表观粘度系 数、温粘特性和非牛顿流体属性对微米级油膜缝隙流动特性分布和缝隙壁面滑移速度大小的影响。研究表明在微观尺度下具 有界面滑移的油膜缝隙流动区别于无滑移的缝隙流动特性，壁面材料特性系数≯＝ｏ．０１时，缝隙壁面的滑移速度越大，油膜缝 隙流动分布均匀。其温粘特性将最大限度地影响壁面滑移速度大小和缝隙流动特性分布。 关键词：油膜缝隙流动界面滑移Ｎａｖｉｅｒ滑移 中图分类号：０３５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｍｉｃｒｏ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅ ｓｌｉｐｐａｇｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｏ ｗａｌｌ ｉｎ ｍｉｃｒｏ－ｓｃａｌｅ ｇａｐ ｆｌｏｗ ｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ
ｆｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ（ＣＦＤ）ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｌｌ ｓｌｉｐ ｏｎ ｆｌｏｗ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｉｎ ｍｉｃｒｏ－ｓｃａｌｅ ｇａｐ．Ｔｈｅ Ｎａｖｉ盯ｓｌｉｐ
图ｌ中封油边内缝隙流动即为油膜缝隙流动，
缝隙厚度＾仅为几十微米，此流动属于微流动动力 学研究范畴。封油边半径尺寸ｒ２远大于缝隙厚度ｈ，
封油边内的油膜在进出口压力差（卸＝Ｐｏｕｔ－Ｐｉ。）作用
界面滑移对阶梯滑块轴承润滑行为的影响
第52卷第12期表面技术2023年12月SURFACE TECHNOLOGY·335·摩擦磨损与润滑界面滑移对阶梯滑块轴承润滑行为的影响荆兆刚1，郭峰1*，金微1，MITJAN Kalin2，MARKO Polajnar2，王永强1，刘成龙1（1.青岛理工大学 机械与汽车工程学院，山东 青岛 266520；2.卢布尔雅那大学 机械工程学院，斯洛文尼亚卢布尔雅那 1000）摘要：目的研究入/出口阶梯面界面滑移对阶梯轴承油膜厚度和摩擦因数的影响。
方法通过建立考虑入/出口阶梯面不同程度的界面滑移的一维阶梯滑块模型，求解不同入/出口滑移比例下的油膜厚度和摩擦因数。
在阶梯滑块工作面制备含氟类金刚石涂层（F-DLC），在平行间隙条件下研究了有无含氟类金刚石涂层对油膜润滑性能的影响，并与理论计算结果进行比较。
结果当滑移只发生在入口阶梯面时，随着滑移程度的增大，油膜厚度增大，摩擦因数减小；当滑移只发生在出口阶梯面时，随着滑移程度的增大，油膜厚度减小，摩擦因数减小。
当润滑油在入口和出口阶梯面均发生滑移时，会产生油膜厚度及摩擦因数同时减小或油膜厚度增大而摩擦因数减小2种结果。
试验结果表明，F-DLC涂层阶梯滑块的膜厚最大且摩擦因数最小，没有涂层的结论与之相反。
产生这一特殊现象是由于润滑油在阶梯滑块入口区和出口区的滑移程度不同。
由于激光加工形成了微凸体结构以及F-DLC涂层的协同作用，入口区的滑移程度比出口区的大，从而膜厚增大；同时滑移的存在使其摩擦因数降低。
结论在入/出口的界面滑移对阶梯滑块轴承的影响下，会产生2种结果，得到了可以同时满足油膜承载力增大且摩擦因数减小的入/出口滑移比例关系。
通过试验验证了在阶梯滑块表面发生一定滑移的条件下，会在理论计算的油膜厚度增大的同时出现摩擦因数减小的情况。
关键词：界面滑移；阶梯滑块轴承；油膜厚度；摩擦因数；类金刚石薄膜；接触角中图分类号：TH117.1；TH117.2 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)12-0335-08DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.12.027Lubrication Behavior of Step Slider Bearing Effected by Interfacial Slip JING Zhao-gang1, GUO Feng1*, JIN Wei1, MITJAN Kalin2, MARKO Polajnar2,WANG Yong-qiang1, LIU Cheng-long1(1. School of Mechanical and Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Shandong Qingdao 266520, China;2. Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana, Ljubljana 1000, Slovenia)ABSTRACT: The work aims to study the effect of interfacial slip at the inlet step/outlet land on the oil film thickness and coefficient of friction (COF) of the step bearing. The oil film thickness and coefficient of friction were solved by establishing a one-dimensional step slider model taking account of interfacial slip at the inlet step and outlet land. At the same time, fluorinated diamond-like carbon (F-DLC) coatings were prepared on the contact surface of the step slider, and the effect of F-DLC coatings收稿日期：2023-05-12；修订日期：2023-09-28Received：2023-05-12；Revised：2023-09-28基金项目：国家自然科学基金（52175173）Fund：The National Natural Science Foundation of China (52175173)引文格式：荆兆刚, 郭峰, 金微, 等. 界面滑移对阶梯滑块轴承润滑行为的影响[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 335-342.JING Zhao-gang, GUO Feng, JIN Wei, et al. Lubrication Behavior of Step Slider Bearing Effected by Interfacial Slip[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 335-342.*通信作者（Corresponding author）·336·表面技术 2023年12月on the lubrication performance was studied under the condition of parallel contact gap and compared with the results of theoretical calculation. The theoretical results showed that when the interfacial slip occurred only at the inlet step, the oil film thickness increased and the COF decreased with the interfacial slip increasing. When the interfacial slip only occurred at the outlet land, with the increase of the interfacial slip, both the oil film thickness and the COF decreased. When the interfacial slip occurred on both the inlet step and the outlet land, there were two results: the oil film thickness and the COF decreased at the same time or the oil film thickness increased and the COF decreased. The experimental results showed that the step slider coated with F-DLC had the maximum film thickness and the minimum COF at the same time, which was opposite to the uncoated step slider. This unique phenomenon was due to the different interfacial slip at the inlet step and outlet land of the step slider caused by the synergistic effect of the micro-convex structure formed by laser processing in the inlet step and the F-DLC coating. The interfacial slip at the inlet step was larger, leading to an increase in film thickness. And at the same time, the existence of interfacial slip made the COF decrease. Under the influence of the inlet/outlet interface slip on the step sliding block bearing, there are two results. The relationship between the interfacial slip ratio at the inlet step and outlet land that can satisfy the commands what can make the carrying capacity and the COF increase synchronously is obtained. The study shows it is experimentally verified that the oil film thickness increases and the COF decreases under certain slippage conditions.KEY WORDS: interfacial slip; step slider bearing; oil film thickness; coefficient of friction; DLC coating; contact angleRayleigh[1]在1918年提出了阶梯滑块轴承，该类轴承具有不同高度的两平行表面，不需要楔形油膜就可以实现流体动压效应。
【国家自然科学基金】_流体动压效应_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 型槽 轴向柱塞泵 表面粗糙度 螺旋槽干气密封 空化 热黏效应 滑靴 滑移流 泵送效应 机械密封 方向性孔 微尺度效应 弹性流体动压润滑 开启性能 开启力 干气密封 变槽深 双列斜直线槽 动态特性 动压特性 动压效应 上游泵送机械密封 三维平行微间隙 jfo空化理论 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 边界滑移 界面极限剪应力 滑移楔 滑动轴承-转子系统 混沌 流体润滑 模态锁定 分岔 优化
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词 螺旋槽结构 流体动压效应 波度机械密封 泄漏量 有限元仿真计算 指尖气膜密封 承载力
推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
科研热词 推荐指数 面接触 1 转子 1 空化效应 1 流体动压效应 1 气膜力 1 气膜刚度 1 气体轴承 1 机械密封 1 数值模拟 1 收敛比 1 操作参数 1 承载量 1 微孔端面 1 密封性能 1 大圆形孔端面密封 1 双向旋转树型槽干气密封 1 压力分布 1 动压特性 1 动压效应 1 动压 1 动力学特性 1 cfd 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7
微型滑块轴承润滑油膜厚度光学测量系统
微型滑块轴承润滑油膜厚度光学测量系统李超;白清华;田鹏晖;郭峰【摘要】针对微型滑块轴承润滑试验研究测量复杂、精度低、不能实时测量等问题,提出一种微型滑块轴承润滑油膜厚度光学测量系统.通过基于平行并联机构的调节装置实现试样与玻璃盘倾角的调节与固定,上位机控制电机带动玻璃盘转动形成动压油膜.通过光栅获取玻璃盘的实时转速,通过双色光干涉法利用光流算法和基于动态时间规整(DTW)算法实现最小膜厚的同步测量.在实验环境中,该系统运行平稳,对于宽度为0.8 mm的滑块,倾角调节分辨率为1/7328,利用波长655 nm和532 nm的红绿双色光合成激光作为光源,实现膜厚在线追踪,可满足稳态以及时变的试验要求.%To overcome some difficulties in lubricating film measurement of a micro-slider bearing by optical interferometry, such as complicated operation, low accuracy and off-line measurement, a new micro slider bearing film thickness measurement system as well as its structure and measurement principle are introduced. Through the parallel-mechanism-based adjustment device, the inclination angle between the slider and the glass disk can be readily adjusted and set. The glass disk is driven by a motor which accepts the PC's order, and then hydrodynamic lubricant films are generated. The real-time velocity of the glass disk is obtained by a grating sensor, and film thickness is measured on-line by optical flow algorithm and dynamic time warping (DTW) based on dichromatic interfermetry. The lab measurement showed that the system could run very stable, and the resolution of inclination angle for the slider of which width is 0.8 mm is 1/7328. With red and green lasers (wavelength 655 nmand 532 nm) as the light source, the online tracking of film thickness is realized, which can meet the requirements for the measurement under both steady-state and time varying conditions.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2018(044)001【总页数】4页(P85-88)【关键词】滑块轴承;油膜厚度;双色光干涉;时变【作者】李超;白清华;田鹏晖;郭峰【作者单位】青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械工程学院,山东青岛 266520【正文语种】中文0 引言润滑的目的是在摩擦表面间形成具有法向承载能力而切向剪切强度低的润滑膜，以减少摩擦阻力和降低材料磨损[1]。
往复运动条件下润滑油膜特性的实验观察
Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｆｉｌｍ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔ ｉｏｎ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
Ｊｉ Ｘｉａｏｗｅｉ Ｌｉ Ｘｉｎｍ ｉｎｇ Ｇｕｏ Ｆｅｎｇ Ｊｉａｎｇ Ｐｅｉｇａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ ｍｕｔｉ—ｂｅａｍ ｏｐｔｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｓｌｉｐｐａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌｕ— ｂｒｉｃａｎｔ ｆｉｌｍ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｕｎｄｅｒ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ＥＨＬ ｆ ｉｌｍｓ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｆｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｌｉｐｐａｇｅ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ ｄｅｃａｙｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｓｔａｎｔｓ．Ｔｈｅ ｆｉｌｍ ｐｒｏｆｉｌｅ ｃａｎ ｎｏｔ ｍａｉｎｔａｉｎ ｉｔｓ ｏｒｉ— ｇｉｎ ｓｙｍｍｅｔｒｙ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｒｄｙ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ．Ａｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅ ｆ ｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｕｂｒ ｉｃａｎｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｔｒｏｋｅ．Ｂｙ ｃｏｎｔｒａｓｔ，ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ
基于界面滑移理论的摩擦副润滑性能
基于界面滑移理论的摩擦副润滑性能摩擦副作为机械直接接触的部件，对于其性能的研究一直以来都备受关注。
其中，润滑性能是摩擦副重要的性能指标之一。
在实际工作中，油膜润滑是一种常见的润滑方式，其优点在于减少了直接接触时所产生的磨损和热量，提高了工作效率和性能稳定性。
不过，润滑油在摩擦副工作中也会因时效性和温度变化等原因而发生变化，因此需要考虑润滑油在摩擦副中的实际作用机理。
界面滑移理论是一种基于悬浮颗粒的模型，可以用于研究摩擦副中的润滑机理。
该理论认为，摩擦副中的润滑油具有两个作用：一是降低表面摩擦系数，二是减少直接接触时的磨损和热量。
润滑油在界面处形成油膜，使得颗粒间的直接接触受到抑制，使得表面摩擦系数降低。
同时，油膜还可以提供一定的保护作用，减少直接接触时的磨损和热量。
摩擦副润滑性能是受到多种因素影响的。
其中，润滑油的粘度和油膜厚度是两个主要的因素，它们直接影响着摩擦副的摩擦性能和磨损程度。
润滑油的粘度决定了其在摩擦副中形成油膜的能力，而油膜厚度则决定了它的润滑性能和保护能力。
因此，在研究摩擦副润滑性能时需要考虑粘度和油膜厚度的影响。
摩擦副润滑性能的研究方法可以采用实验和模拟两种方式。
在实验方面，可以利用摩擦试验机和磨损试验机等设备来研究摩擦副的润滑性能和磨损性能。
在模拟方面，可以采用数值模拟方法，通过建立摩擦副的模型和界面滑移理论来计算其润滑性能和磨损程度。
研究表明，在润滑油的粘度一定的情况下，油膜厚度对润滑性能的影响非常明显。
当油膜较厚时，可以有效减少直接接触，从而减少磨损和热量，提高润滑性能；而当油膜较薄时，摩擦副接触压力较大，直接接触的可能性也较大，润滑性能会相应降低。
因此，在实际应用中需要根据具体的工作条件选择适当的润滑油类型和参数，以达到最优的润滑效果。
同时，需要注意到摩擦副润滑性能研究中存在的一些问题。
例如，界面滑移理论是基于悬浮颗粒的模型，而实际工作中摩擦副表面存在复杂的微观形貌，这些形貌会对润滑油的流动和分布产生影响。
油膜测量法
油膜测量法
油膜测量法是一种常用于研究机械界面润滑工程的实验方法，其原理基于磨擦学的研究，通过测量液体部分填充两相固体之间的缝隙所形成的薄层液体厚度，来评估机械设备润滑状态。
该方法主要适用于高负荷、高速度、高温度条件下的机械设备，例如航空发动机、气轮机、汽车引擎等。
这些设备在运行时会产生大量的摩擦热，如果润滑不良，就会导致设备过早磨损甚至损坏。
油膜测量法的基本步骤包括选取实验样品、制备实验装置、添加润滑液、施加载荷、测量油膜厚度和分析数据等。
实验装置包括平行板、反光片、聚焦镜、光源、倾斜机械等。
实验前需要对实验样品进行清洗和处理，加入合适的润滑介质，施加一定的载荷，然后利用激光干涉原理或者干涉仪器测量润滑液形成的膜厚度。
油膜测量法可以用两种方法来测量油膜厚度：一种是点式，即仅能测量样品的一个点；一种是面式，即能够取得样品整个受力面的数据。
在实验过程中，需要注意保持实验条件的稳定性和精确性。
例如，测量液体温度、压力、载荷和速度等参数时，都需要精确地控制和测量。
此外，不同的润滑液对测量结果也会产生影响，需要合理选择和
比较多种润滑液的效果和差异。
通过油膜测量法，我们可以了解到润滑液的性能、磨损情况、接
触点形态等信息，以便对润滑剂和设备设计作出科学的决策和改进。
利用该方法进行性能测试和对比分析，对于机械制造、材料研发和工
业生产都具有重要意义。
【国家自然科学基金】_润滑系统_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125
动应力 切割模型 切割机制 分级 分形特性 分形 冷轧铝板 内燃机 全球移动通讯系统调制谐调器 全气缸取样系统 光干涉测量 体表 传动 仿生耦合 三维 opengl mcs-51单片机 ansys 2d电液控制阀
科研热词 推荐指数 磨损 3 摩擦 3 分岔 3 超高分子量聚乙烯 2 流体润滑 2 齿轮箱润滑 1 高速加工 1 高温燃气环境 1 风力发电 1 颗粒 1 预压力 1 非线性 1 非光滑 1 阶次切片图 1 钢轨 1 速度 1 轴承生热 1 轴承-转子系统 1 轴心轨迹 1 轴倾斜 1 轴-轴承系统 1 软骨 1 轧制油 1 起泡 1 质量偏心 1 试验研究 1 表面形貌 1 蚯蚓 1 航空、航天推进系统 1 自旋 1 聚乙烯醇 1 聚乙烯吡咯烷酮 1 耦合 1 缸内微粒 1 等时间采样 1 稳定性 1 移动热源 1 离子注入 1 磨料水射流 1 磨屑图谱 1 磨屑分析 1 磨屑 1 瞬态摩擦 1 目标清洁度 1 疲劳 1 电磁轴承 1 电液伺服系统 1 生物摩擦学 1 珊瑚羟基磷灰石 1 状态监测 1 特征提取 1 炭/碳化硅(c/sic)复合材料 1
薄膜润滑的结构和摩擦特性的分子动力学模拟
薄膜润滑的结构和摩擦特性的分子动力学模拟白敏丽;刘美;王宇;吕继组;胡成志;王鹏【摘要】The structural characteristics and friction properties of the lubrication film of thin film lubrication were studied with n-heptane as lubricant.The method of molecular dynamics was adopted to calculate the thin film lubrication system,and the influences on the film structure and component,the slip phenomenon and the friction properties by temperature and pressure were explored.Results show that nanometer level lubricating film shows layered performance similar to solid.The higher the temperature,the stronger the adsorption of solid and liquid molecules,the greater the friction,and the interface slip is less likely to occur.The greater the pressure,the more prominent the layered structure similar to solid,the greater the friction,and the interface slip is less likely to occur.Thin film lubrication is a transition state,which can exist independently.%研究以正庚烷作为润滑剂时薄膜润滑膜的结构特性和摩擦特性.采用分子动力学的方法建立薄膜润滑的计算体系,探究温度和压力对润滑油膜结构组成、滑移现象和摩擦特性的影响.结果表明,纳米量级润滑膜显现出“分层”的类固性;温度越高,固液分子之间吸附作用越强,越不易发生界面滑移,摩擦力越大;压力越大,层状结构越突出,类固性越强,越不易发生界面滑移,摩擦力越大;薄膜润滑是一种过渡状态,且是一种可以独立存在的过渡状态.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2017(042)004【总页数】5页(P12-16)【关键词】分子动力学;薄膜润滑;正庚烷【作者】白敏丽;刘美;王宇;吕继组;胡成志;王鹏【作者单位】大连理工大学能源与动力工程学院辽宁大连116024;大连理工大学能源与动力工程学院辽宁大连116024;道依茨一汽大连柴油机有限公司研发部辽宁大连116024;大连理工大学能源与动力工程学院辽宁大连116024;大连理工大学能源与动力工程学院辽宁大连116024;大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】TH117液体润滑剂是工程中使用最广的润滑材料，通常在表面间形成微米量级的润滑保护膜。
材料表面润滑性能测试及优化措施
材料表面润滑性能测试及优化措施材料的表面润滑性能是指在摩擦和滑动接触时，材料表面之间形成的摩擦力和磨损的程度。
表面润滑性能的优劣直接关系到材料的使用寿命和性能。
为了保证材料的良好工作状态，对材料的表面润滑性能进行测试和优化措施是非常重要的。
一、材料表面润滑性能的测试方法1. 摩擦系数测试摩擦系数是表征材料表面润滑性能的重要参数之一。
常用的测试方法包括摩擦实验机、摩擦试验机和摩擦系数测试仪等。
这些设备利用试样间的相对运动，测量其表面之间的摩擦力，从而计算得到摩擦系数。
2. 磨损测试磨损测试是评价材料表面润滑性能的常用方法之一。
常见的磨损测试方法有滑动磨损试验、磨耗试验和潤滑油对材料磨损影响试验等。
这些测试方法通过模拟实际工作条件下的摩擦和滑动接触，测量试样的磨损量，从而评估材料的表面润滑性能。
3. 表面形貌观察材料表面的形貌对其润滑性能有直接影响。
常用的表面形貌观察方法包括扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和原子力显微镜(AFM)等。
这些观察方法可用于分析材料表面的微观结构和表面粗糙度，从而了解材料的润滑性能。
二、材料表面润滑性能的优化措施1. 材料选择优化材料的选择对于提高表面润滑性能具有重要意义。
选择具有良好润滑性能的材料可以减少摩擦和磨损，延长材料的使用寿命。
常用的高润滑性能材料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺、纳米材料和金属涂层等。
2. 表面改性通过表面的改性处理可以提高材料的润滑性能。
常用的表面改性方法包括化学改性、物理改性和涂覆改性等。
化学改性可通过表面处理剂对材料表面进行改性，提高其润滑性能。
物理改性可通过喷砂、电解抛光等方法改善材料表面的粗糙度，从而减小摩擦系数。
涂覆改性可通过在材料表面涂覆润滑剂或润滑膜，形成润滑层，降低材料表面之间的摩擦。
3. 润滑剂的选择与应用润滑剂是提高材料表面润滑性能的关键要素之一。
选择适合的润滑剂对于提高摩擦系数和减小磨损具有重要作用。
根据不同的工作条件和要求，可以选择液体润滑剂、固体润滑剂或半固体润滑剂，并在材料表面适当涂布或注入润滑剂，形成稳定的润滑膜，减小材料表面之间的摩擦。
GT-SUITE各模块简介
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上述模块涵盖了发动机机/动力系统/车辆设计和分析工作的许多内容，它们 被紧密地集成在一起，这种组织形式有很多优点：采用同一个用户交互界面；相 同的前处理（建模）和后处理（计算结果的输出）；相同的仿真计算流程；各模 块之间数据兼容等等。因此用户只要掌握了 GT-SUITE 中的一个模块，那么他就 已经知道了其它模块的使用方法，这样节省了很多学习时间。 先进的特性：
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使用面向对象的软件设计方法减少了用户的工作量，具有不同结构参数 的同一物理模型，只要建立一个模型即可，减少了数据的冗余和输入数 据的工作量。 用户可以根据需要使用、修改、定制自己的模型数据库。 不仅可以在不同的模型图中相互拷贝模型，而且可以在 GT-SUITE 的各 个软件模块之间拷贝模型。 用户可以将一个系统分成若干部分分别建模，保存在不同的文件中，然 后在总模型中调用相应的文件。 可以使用的操作系统：Windows 95/98/NT/2000/XP、Linux 和 UNIX。 输入/输出的可视化： 输入的几何结构可以按比例显示。 计算参数实时监控。 可以将不同模型的结果显示在同一张图上。 瞬态过程的动画显示。 很强的数据后处理和显示能力。 输入/输出参数的单位可以由用户自由选择。
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设计。 进气口的湿壁模型（用于描述燃油喷到进气口壁面上形成油膜、油膜蒸 发和输送的模型）。 噪声分析： 噪声和压力损失。 在外部任意麦克风位置的噪声。 瞬 态 噪 声 分 析 （ 比 如 1000 ～ 6000rpm 加速过程）。 通过噪声（移动的车辆）。 倍频分析（1、1/3 和 1/10）。
GT-COOL 含有建立完整的冷却系统所需的所有模型，可以模拟空气侧、冷 却水侧、机油/变速箱油冷却器，以及其它流体系统。 主要应用：
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高应 力 润 滑 油 膜界 面滑 移 测 量 系统
肖明辉 郭 峰 栗心明
山东青 岛 ２ ６ ６ ０ ３ ３） （ 青 岛理工大学机械工程学 院
摘 要 ：界 面滑 移 现象 已在 实验 和理 论 上得 到 充 分证 实 ，但 已有 的 常压 低 应 力 测 量技 术 并 不 能应 用 于接 近实 际工 况
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｓ ｌ ｉ ｐ ｐ ａ ｇ ｅ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ａ ｄ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｒ ｍｅ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌｌ ａ ｙ ．Ｈｏ ｗｅ ｖ ｅ ｒ ， ａ ｖ ａ ｉｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｍｂ ｉ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｎ ｏ ｔ ａ ｖ ａ ｉ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ ｌ ｙ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｓ ． Ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗａ ｓ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｄ
的高应力接触间隙。基于光 干涉技术结合接触副内封油运动状态 ，提 出一种专 门用于高应力 弹流油膜界面滑移测量的新 方法。该方法利用 冲击获得封油 凹陷 ，并通过凹陷中心速度及封油干涉条纹 的变化来实现界面滑移可视化。初步实验结 果表明该测量系统能够实现不同工况下弹流润滑油膜界面滑移的精确测量 。
２ ０ １ ３年 ８月 第 ３ ８卷 第 ８期
润滑与密封
ＬＵＢＲＩ Ｃ ＡＴ Ｉ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ａｕ ｇ ． ２ ０１ ３ Ｖｏ １ ． ３ ８ Ｎｏ ． ８
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ４— ０ １ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ １ ８
大量 的宏观实验有力地支 持了基 于无滑移边界条 件假设的传统润滑理论 。随着对微 流体的深入研究及 各种先进测量设备 的开 发 ，可 以较准 确地测量亚微米 尺度下 的流体运动 。研究发现该 尺度 下的界面滑移效 应不可忽略 …。研究人员采用 不同手段都直接和间接 地测 量 到 界 面 滑 移 的存 在 ，而 且 分 子 动 力 学 模
ห้องสมุดไป่ตู้
ｆ ｒ ｉ ｎ ｇ ｅ ｓ， ａ ｖ ｉ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｓ ｌ ｉ ｐ ｐ ａ ｇ ｅ ｗａ ｓ ｃ ａ ｐ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｏ ｒ ｄ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｙ ｒ ｓ ｌ ｉ ｐ ｐ ａ ｇ ｅ ｉ ｎ ＥＨＬ ｉｌ ｆ ｍｓ ｅ ｘ ａ ｃ ｔ ｌ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｌ ｕ ｂ ｉｃ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉｌ ｆ ｍ； ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｓ ｌ ｉ ｐ ｐ ａ ｇ ｅ ； ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｙ； ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｐ ｐ ｅ ｄ ｄ ｉ ｍｐ ｌ ｅ
关 键词 ：润 滑油 膜 ；界 面 滑移 ；光 干涉 ；封 油 凹 陷 中图分 类号 ：Ｔ Ｈ １ １ ７ ． ２ 文 献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：０ ２ ５ ４— ０ １ ５ ０（ ２ ０ １ ３ ）８ — ０ ８ ７— ４
Ａ Ｎｏ ｖ ｅ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｔ ｏ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｂｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ Ｓ ｌ ｉ ｐ ｐａ ｇ ｅ ｉ ｎ Ｈｉ ｇ ｈ ｌ ｙ Ｓｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ
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