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2.1 润滑原理及润滑材料
但此时轴处于一种不稳定状态，轴心位置随着轴被抬起的过程而逐渐向轴承中心另一侧移动，当达到一定转速后轴就趋于稳定状态，如图 2-1(d)所示。此时油楔作用于轴上的压力总和与轴上负载(包括轴的自重)相平衡，轴与轴承的表面完全被一层油膜隔开，实现了液体润滑。这就是动压液体润滑的油楔效应。由于动压流体润滑的油膜是借助于轴的运动而建立的，一旦轴的速度降低(如启动和制动的过程中)油膜就不足以把轴和轴承隔开。而且，可以看出，如载荷过重或轴的转速低都有可能建立不起足够厚度的油膜，从而不能实现动压润滑。
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2.1 润滑原理及润滑材料
• 如果将上述情况改为由曲面板Ⅱ和平板Ⅰ组成具有收敛楔形间隙的形式，如图2-4所示。若曲面板Ⅱ固定不动，平面平板Ⅰ以滑动速度沿箭头所示方向相对曲面板Ⅱ移动，同时将润滑油从楔形间隙的大口带向小口，即沿着运动方向，间隙逐渐变窄。这时，如果油膜中各个截面的流速沿油膜厚度方向的分布和上述的图2-3(a)所示速度流动一样，仍依三角形变化，则截面口a-a、b-b、c-c等处三角形的面积不相等，也就是在各截面处，单位时间内的流量不相等。
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2.1 润滑原理及润滑材料
• 实现动压润滑的条件是动压油膜必须将两摩擦表面可靠地隔开:
•
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• 式中 1 2 —轴颈与轴承表面的最大粗糙度(m)。
wenku.baidu.com(2-2)
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2.1 润滑原理及润滑材料
• 流体动压润滑理论的假设条件是润滑剂的钻性(即润滑油的黏度)在一定的温度下，不随压力的变化而改变;其次是假定发生相对摩擦运动的表面是刚性的，即在受载及油膜压力作用下，不考虑其弹性变形。在上述假定条件下，对一般非重载(接触压力在15MPa)的滑动轴承，这种假设条件接近实际情况。
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2.1 润滑原理及润滑材料
• (2)平面接触。在两块平行平板Ⅰ与Ⅱ之间允满润滑油，如图2-3(a) 所示，若平板Ⅱ固定不动，平板Ⅰ以速度v作平行移动，在未受载时，由于平板间的润滑油具有一定的黏度和油性，与平板Ⅱ接触的油层能较牢固地吸附在平板Ⅱ的表面，所以随着平板Ⅱ一起的这层油层的流速为零;与平板Ⅰ接触的油层流速和平板Ⅰ的速度相等，即流速为v。
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2.1 润滑原理及润滑材料
而在油膜中各油层的流速，随着与平板Ⅰ距离的增加而逐渐递减，呈线性规律分布。如图2-3(b)所示为不考虑相对运动时，在载荷尸作用下油从两平面间被挤出的流动速度分布。如图2-3(C)所示是图23(a)和图2-3(b)叠加后在出口和人口处油液流速分布。如用单位时间的流量来代替流速，则可以看出对于平面来说，在载荷和相对运动的联合作用下，单位时间流入平面间的流量低于流出的流量。根据前面分析的曲面接触动压润滑的原理可知，这种情况下不可能出现油楔效应，也就不可能实现流体动压润滑。
• 如图2-2(a)所示，在楔形间隙出口处油膜厚度最小。根据雷诺方程经一定简化导出流体动压润滑径向轴承的最小油膜厚度公式:
•
h d 2n
min 18.36qsc
(2-1)
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2.1 润滑原理及润滑材料
• 式中，—润滑油的运动黏度(Pa·S)
• n—轴的转速(r/min) ; • d—轴的名义直径(m); • q—轴承在与载荷垂直的投影面积上的单位载荷(Pa) ; • s—轴承的顶间隙(m) ; • c—考虑轴颈长度对漏油的影响系数， • l—轴颈的有效长度(m)。
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2.1 润滑原理及润滑材料
但是，在滚动轴承和齿轮表面接触压力增大至400~1500MPa时，上述假定条件就与实际情况不同了。这时摩擦表面的变形可达油膜厚度的数倍，而且润滑油的黏度也会成几何倍数增加。因此在流体动压润滑理论的基础上，应考虑由压力引起的金属摩擦表面的弹性变形和润滑油黏度随压力改变这两个因素，来研究和计算油膜形成的规律及厚度、油膜截面形状和油膜内的压力分布更为切合实际，这种润滑就称为弹性流体动压润滑。
第2章机械设备的润滑
• 2.1 润滑原理及润滑材料 • 2.2 润滑的方法和装置 • 2.3 典型零部件的润滑 • 2.4 实验实训项目
2.1 润滑原理及润滑材料
• 2.1.1 润滑原理
• 摩擦副在全膜润滑状态下运行，这是一种理想的状况。但是，如何创造条件，采取措施来形成和满足全膜润滑状态则是比较复杂的工作。人们在长期生产实践中不断地对润滑原理进行了探索和研究，有的比较成熟，有的还正在研究。
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2.1 润滑原理及润滑材料
• 1.流体动压润滑原理 • (1)曲面接触。如图2-1所示为滑动轴承摩擦副建立流体动压润滑的
过程。如图2-1(a)所示是轴承静止状态时轴承的接触状态。在轴的下部正中与轴承接触，轴的两侧形成了楔形间隙。开始启动时，轴滚向一侧如图2-1(b)所示，具有一定黏度的润滑油钻附在轴颈表面，随着轴的转动被不断带入楔形间隙，油在楔形间隙中只能沿轴向溢出，但轴颈有一定长度，而油的黏度使其沿轴向的流动受到阻力而流动不畅，这样，油就聚积在楔形间隙的尖端互相挤压，从而使油的压力升高，随着轴的转速不断上升，楔形间隙尖端处的油压也愈升愈高，形成一个压力油楔逐渐把轴抬起，如图2-1(c)所示。
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2.1 润滑原理及润滑材料
油进入截面c-c的流量将大于通过截面a-a的流量，油在流动中受到挤压，楔形间隙中油压逐渐增高，使平面平板向上抬起。但平面平板本身的质量和承受的载荷又阻止平面平板抬起，与此同时楔形间隙中的油向两端挤压，从而产生压力流动，把c-c截面的流速减弱，a-a 截面的流速增加。
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2.1 润滑原理及润滑材料
• 通过轴承副轴颈的旋转将润滑油带入摩擦表面，由于润滑油的钻性和油在轴承副中的楔形间隙形成的流体动力作用而产生油压，即形成承载油膜，称为流体动压润滑。
• 动压流体润滑轴承径向及轴向的油膜压力分布如图2-2(a), (b)所示
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2.1 润滑原理及润滑材料