流体润滑分类

弹性流体动力润滑

(3)道森-希金森最小油膜厚度公式
hmin
2.65
0.54 (0u )
E W '0.03
R 0.7 写为：
G U 0.54 0.7 H min 2.65 W 0.13
道森一希金森公式和格鲁宾公式合用旳范围基本一样。在下列任一条件下来使用它们将受到限制，不然精度就会明显降低。
五、能量方程
8.4 线接触弹流润滑问题旳分析与讨论
8.4.1 线接触等温全膜弹流旳近似解—格鲁宾理论
格鲁宾公式（Грубин）
84
h0
1.95 0u
11
1
R11
W 11
E '
格鲁宾公式是最早得出旳与实际接近旳弹性流体动力润滑最小油膜厚度计算公式。是用解析法及采用前面所述旳模型和某些设定推导出来旳。
线接触等温全膜弹流旳数值解—道森-希金森理论
(2)压力分布和油膜形状经过广泛旳数值计算，概括起来可得到下列旳主要结论:
①弹流经典旳压力分布和油膜形状如图所示。
②弹性变形和粘度变化旳联合效应可使承载能力大为提升。如图8.7所示，在具有相同旳中心油膜厚度旳情况下，刚性一等粘度旳润滑状态承载能力最小;弹性一变枯度旳润滑状态承载能力最大:弹性变形和粘压效应旳联合作用比它们单独旳效应要大得多。换句话说，在相同旳载荷下，考虑弹性变形和粘压效应所得旳油膜厚度远不小于按简朴旳润滑理论所得之值。
二、流体旳粘压特征
齿轮、滚动轴承、凸轮等接触表面可化为半径相当旳圆柱体接触，其等效半径一般为20mm左右或更小，显然在赫兹接触区将产生很高旳压九流体压力升高将造成流体枯度和密度旳增大。在很高旳压力下，密度将增大20％，但对弹流承裁能力不会有很大影响，而粘度却变化很大，到达若干个数量级，在计算承载能力时必须予以考虑。液体旳压粘特征可表达为指数关系：

6章弹性流体动力润滑2

K．J．Johnson把各种计算膜厚的公式统一成三个参数，即：膜厚参数：
hminW HW hf 0URL V
W W 1 2 0UERL V 2
2
2 2 3
弹性参数： ge 粘性参数：gv
W GW 2 1 2 3 UR L 0 V 2
3 2
E 2W 2 1 . 5 1

2 2 R
1
3
§6-1弹性流体动力润滑三、Hertz接触应力理论
(4)最大剪应力τxz及其所在深度z：如图所示，由载荷产生的应力σx， σx，σz及τxz随距离表面深度z而变化，最大剪应力τmax不是在接触表面，而是在距离表面深度为z的地方。一般来说，z=0.67b。当表面作相对运动时，摩擦力使最大剪应力增大，并移向表面。
§6-1弹性流体动力润滑
2、Madin线接触公式将h代入Reynolds方程，并根据边界条件
x
xx
p0
dp 0 dx
得压力分布公式如下： 12U p 2 Rh p 0 h02
§6-1弹性流体动力润滑
2、Madin线接触公式
12U p 2 Rh 0 p 2 h0 p 式中为x的已知函数，可以表示为：
p
sin 2 4 4 cos 2
1
3 sin 2 sin 4 8 2 4 32
其中：
x tan 2 Rh 0

为
dp 0 dx
时的
§6-1弹性流体动力润滑
由于x/R很小，略去高阶微量，得：
x2 h h0 2R

第一章摩擦学基础知识(润滑)

三、润滑脂及其主要性能 • 组成：基础油+稠化剂+添加剂+澎润土 • 润滑脂的性能指标主要有针入度、滴点、析油量、机械杂质、灰分、水分等
1）针入度软硬程度 H(mm)/0.1
h
阻力大小、流动性强弱
标准锥体，150g，25 ℃ ，5s
2）滴点----固体流体的温度转折点，表示耐热性 3）防水性能； 4）静音性能； 5）种类 A)钙基脂：抗水，适于轻中重载荷； B)钠基脂：高温，但不抗水； C)锂基脂：多用途，最好； D)铝基脂：高度耐水性，航运机械 E)其它特种润滑脂（特种合成油、添加剂、稠化剂等）
五、添加剂 • 作用越来越大，在润滑脂、合成油中不加添加剂，
六、对润滑剂的要求
较低的摩擦系数良好的吸附和渗入能力有一定的黏度有较高的纯度和抗氧化性没有腐蚀性有良好的导热性和较大的热容量
七、润滑装置单体供油装置油壶，油杯，
油枪
油杯
压配式油杯
滴油式油杯
油芯式油杯
油环
油链
• 集中供油装置 a) 简单的少数点位集中供油 b) 设备中心、车间及工厂级集中供油泵站+(稳压+冷却)+过滤+分配器+工位润滑
η t = η0 ( t0 / t )
m
2、润滑油的粘压特性
• 粘度和压力的关系近似表示为:
η = η0 e
ap
粘温关系曲线
3、油性—反映在摩擦表面的吸附性能油性（边界润滑和粗糙表面尤其重要） 4、闪点—瞬时燃烧和碳化的温度；闪点燃点—长时间连续燃烧的温度（高温性能）；；燃点 5、凝点—冷却，由液体转变为不能流动的临界凝点温度； (低温启动性能) 6、极压性（EP）, 在重压下表面膜破裂的最大极压性（EP）接触载荷，用PB表示，(极限载荷） 7、酸值—限制润滑剂变质后对表面的腐蚀酸值

对润滑的基础知识做了一些总结

一．润滑分类基本上，可以近似认为润滑膜厚越厚，承载能力越高。

因而不同的润滑类型大致可以根据工作时润滑膜的膜厚来区分。

1.流体动压润滑：中高速，面接触(滑动轴承)，动压效应形成流体润滑膜。

膜厚1～100μ.[流体动压润滑形成条件：a.磨擦表面具有收敛楔；b.轴颈具有足够的转速；c.润滑油具有适当的粘度；d.外载不得超过最小油膜所能承受的限度。

外加两个重要假设：一定温度时，流体粘度不变；摩擦表面视为刚体.]2.流体静压润滑：各种速度，面接触，外压强制流体送入摩擦面间形成静压膜。

膜厚1～100μ.3.弹性流体动压润滑（弹流润滑）：中高速，点线接触(滚动轴承)，动压效应形成流体润滑膜。

膜厚0.1～1μ.[丢弃动压润滑的简化考虑：流体、摩擦面均视为弹性体；粘度是压力的函数]4.薄膜润滑：低速，点线接触高精度摩擦副，动压效应形成流体润滑膜。

膜厚10～100nm.5.边界润滑：低速重载，高精度摩擦副，润滑油和金属表面反应生成理化润滑膜。

膜厚1～50nm.6.干摩擦(润滑)：无润滑或自润滑。

表面氧化膜或气体吸附形成。

膜厚1～10nm.如想量化判断具体工况是什么润滑类型，看参数：膜厚比αα=h。

/(σ1^2+σ2^2)^0.5h。

为接触表面间的最薄润滑膜厚度;σ1、σ2分别为两摩擦表面粗糙度的均方根值。

一般说来，当α＜1时，会产生粘着；1≤α≤3时，摩擦副处于部分弹性流体动压润滑状态，有可能发生粘着磨损；α＞3时，摩擦副处于全膜润滑状态，可认为不会发生粘着磨损。

使用一般矿物油润滑和一般加工质量的几种常见的摩擦副，其膜厚比范围约为:滚动轴承,α=1～2.4；齿轮传动，α=0.6～1.8；凸轮机构，α=0.3～1.2。

二．流体润滑关键因素液体的动压润滑主要考虑粘温关系；气体润滑主要考虑密度——压力关系；弹流润滑中粘温、粘压、压缩性（密度）都是重要因素。

1．润滑油a.流体(润滑油)粘度：流体抵抗剪切变形能力的度量，表征流体流动时的内摩擦大小。

《流体动力润滑》课件

促进社会发展：提高生产效率，降低成本，提高产品质量，促进社会发展
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润滑系统的设计
润滑油选择：根据设备类型、工作环境等因素选择合适的润滑油润滑油量控制：根据设备需求，控制润滑油量，避免过多或过少润滑油温度控制：保持润滑油在适宜的温度范围内，避免过高或过低润滑油过滤：定期更换或清洗润滑油过滤器，保持润滑油清洁润滑油监测：定期检查润滑油质量，及时更换或补充润滑油润滑油维护：定期进行润滑油维护，确保润滑系统正常运行
流体动力润滑可以促进可持续发展，实现绿色制造目标
流体动力润滑技术的经济价值与社会效益
提高生产效率：减少设备磨损，提高生产效率
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提高产品质量：提高产品精度，提高产品质量
提高企业竞争力：提高生产效率，降低成本，提高产品质量，提高企业竞争力
倾点：润滑剂在低温下的流动性能，影响低温启动性能
抗氧化性：润滑剂的抗老化性能，影响使用寿命
抗磨性：润滑剂的抗磨损性能，影响机械设备的使用寿命
抗泡性：润滑剂的抗泡沫性能，影响润滑效果和设备运行稳定性
05
流体动力润滑的实践应用
流体动力润滑在机械工业中的应用
流体动力润滑在机械工业中的重要性
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目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题流体动力润滑的基本概念
流体动力润滑的要素流体动力润滑的理论基础流体动力润滑的实践应用流体动力润滑的发展趋势与挑战
01
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02
流体动力润滑的基本概念

流体动力润滑

流体润滑的基本原理之流体动力润滑流体润滑研究和发展机器在运动时，运动的零部件之间必定会发生摩擦从而造成磨损，而润滑是减小摩擦、减轻甚至避免磨损的直接措施。

人类进入工业社会以后，润滑已逐渐发展成为一门重要的技术，井已成为工业部门和学术机构重要的研究领域。

19世纪未流体润滑现象被首次发现，几乎同时流体润滑理论也被提出来了。

二战期间军事装备的需求促使润滑技术高速发展，也对润滑理论，持别是流体润滑理论提出了更高的要求。

战后各工业国立即投入大量人力物力，开展有关方面的研究。

现在比较成熟的流体润滑原理主要包括三个方面内容，它们是：1．流体动力润滑2．流体静压润滑3．弹性流体动力润滑流体动力润滑原理1.1：定义流体动力润滑是利用流体的黏附性，使流体黏附在摩擦表面，并在摩擦副做相对运动时被带入两摩擦副的摩擦表面之间。

如果两摩擦副的表面形成收敛的楔形空间，则被带入摩擦副的两摩擦表面中的流体就会形成一定的压力，这种压力会随着摩擦副的运动速度和流体的粘度发生改变。

当流体的粘度一定时，摩擦副的运动速率越大，则流体形成的压力就越大；当摩擦副的运动速率一定时，流体的粘度越大，则流体形成的压力就越大。

进入摩擦表面的流体会像一个楔子，由于摩擦副在不断的做相对运动，所以会产生一定的压力，迫使流体向楔子一样楔入两摩擦表面，从而将两摩擦表面分隔开来，阻止两摩擦表面直接接触。

简单地说，流体动力润滑是利用相对运动的摩擦表面间的相对速度、流体的粘滞行和摩擦副之间的楔形墙体，迫使流体压缩而产生压力膜将两表面完全分隔开，并依靠流体产生的压力来平衡外载荷。

两个作相对运动物体的摩擦表面，用借助于相对速度和流体的粘滞性而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷，称为流体动力润滑。

所用的粘性流体可以是液体(如润滑油)也可以是气体(如空气等),相应地称为液体动力润滑和气体动力润滑。

流体动力润滑是依靠表面运动而产生的动力学效应。

设备润滑基础知识

设备润滑基础知识
精选课件
2016年11月3日
1
主要内容
一、润滑理论基础二、润滑剂选用原则三、设备润滑方式及标准四、设备润滑故障分析五、设备润滑常见误区
精选课件2Fra bibliotek1、润滑理论基础:
1.1磨擦按润滑状态分类：
干摩擦：既无润滑又无湿气的摩擦，金属间的摩擦系数达0.3~1.5，磨损严重，发热很多，寿命相对很短。流体摩擦(流体润滑)：两相对运动表面间被一层具有压力的流体完全隔开的摩擦。它的摩擦阻力很小，只与流体内部的分子运动阻力（即黏度）有关。摩擦系数约0.01~0.001或更小，摩擦损耗功率小，几乎没有磨损，是一种非常理想的摩擦状态。边界摩擦（边界润滑）：在摩擦表面间存在一层即具有润滑性能，又能吸附在表面上的极薄的边界膜（一般在0.1um以下），使其处于干摩擦和流体摩擦的边界状态。摩擦阻力的大小不取决于润滑剂的黏度，而与表面的吸附性质和边界膜有关。摩擦系数一般为0.15~0.3，能比较有效的降低摩擦阻力和减轻磨损。
精选课件
3
1.1.1边界膜按结构形式
a、吸附膜：润滑剂中的极性分子靠分子力吸附在金属表面上，形成定向排列的分子栅，亦称为物理吸附膜。形成膜即可以是单分子层，也可以是多分子层。分子间的内聚力使吸附膜具有一定承载能力，能有效的防止两摩擦表面直接接触，构成吸附膜之间的摩擦。这种边界膜的润滑性能通常称润滑油的油性，在温度、速度和载荷不太高的情况下极易形成并起作用。此外润滑剂中的活性分子靠离子键吸附在金属表面上，形成另一种熔点低、剪切强度小的化学吸附膜，可防止粘着和降低摩擦力。在重载、高温时吸附膜很容易破裂，使金属摩擦面直接接触。 b、反应膜：在润滑剂中添加硫、氯、磷等与金属表面进行化学反应生成的膜，称为反应膜，它的熔点高、剪切强度和摩擦系数较低，主要用在重载、高滑动速度和高温作条件下。

第7章流体润滑理论

4 流动静压润滑的摩擦扭矩
微元dA面积内的流体承受的剪切力：
u r r drd df dA (rddr) h h h
2
以油腔外的整体面积对上式进行积分，得摩擦扭矩：
T

h

0
2
r0
r1
2 4 4 r drd (r0 r1 ) 2h
3
5 能量损失
≤0.4,干摩擦 ≤1，边界摩擦；＝1～3，混合摩擦；＞3，流体摩擦
润滑状态的判别
润滑状态
干摩擦边界润滑
膜厚比 λ
λ < 0.4 0.4<λ<1
载荷的分布
载荷全部由微凸体承担载荷主要由微凸体承担
混合润滑
流体润滑
1<λ<3
λ>3
载荷由微凸体、油膜共同承担
载荷全部由油膜承担，摩擦磨损极小。
• 缺点：需要一套供油装置，设备费高，维护管理麻
烦。
静压润滑轴承的轴瓦内表面上有四个对称的油腔，使用一台油泵，经过四个节流器分别调整油的压力，使得四个油腔的压力相等。当轴上无载荷时，油泵使四个油腔的出口处的流量相等，管道内的压力相等，使轴颈与轴瓦同心。当轴受载后，轴颈向下移动，油泵使上油腔出口处的流量减小，下油腔出口处的流量增大，形成一定的压力差。该压力差与载荷保持平衡，轴颈悬浮在轴瓦内。使轴承实现液体摩擦。适用范围广，供油装置复杂。
1 1 0exp[ p+ ( )] 温度压力对粘度的影响： T T0
粘度随压力的变化
3000 2500
运动粘度
2000 1500 1000 500 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 压力 MPa

摩擦作业-弹性流体动力润滑理论

弹性流体动压润滑理论—线接触问题的研究一、流体润滑状态润滑的日的是在摩擦表面之间形成低剪切强度的润滑膜，用它来减少摩擦阻力和降低材料磨损．润滑膜可以是由液体或气体组成的流体膜或者固体膜。

根据润滑膜的形成原理和特征，润滑状态可以分为：(1)流体动压润滑；(2)流体静压淀滑；(3)弹性抗体动压润滑；(4)边界润滑；(5)干摩擦状态等五种基本类型。

表1—1列出了各种润滑状态的基本特征。

表各种润滑状态的基本特征图膜厚度与粗糙度各种润滑状态所形成的润滑膜厚度不同，但是单纯由润滑膜的厚度还不能准确地判断润滑状态；尚须与表面粗糙度进行对比．图l—1列出润泽胶厚度与粗糙度的数量级．只有当润滑胜厚度足以超过两表面的粗糙峰高度时，才有可能完全避免峰点接触而实现全膜流体润滑，对于实际机械中的摩擦副，通常总是几种润滑状态同时存在，统称为混合润滑状态。

二、弹性流体动压润滑理论对于刚性表面的流体润滑，通常称为流体动压润滑理论；而对于弹性表面的润滑问题，还需要加入弹性变形方程，因此称为弹性流体动压润滑理论。

弹性流体动压润滑理论（Elasto-Hydrodynamic Lubrication）简为弹流体润滑称（EHL或EHD），它主要研究点线接触摩擦副的润滑问题。

由于这类问题的主要特点是：由于摩擦副的载荷集中作用，接触区内的压力很高，因而在润滑计算中要考虑接触表面的弹性变形和润滑刘的粘压效应。

在1949提出的弹流体润滑入口区分析方法，首次将Reynolds流体润滑理论和Hertz弹性接触理论联系起来处理弹流体润滑问题，并提出线接触等温弹流体润滑问题的近似解。

2.1线接触的弹性变形2.1.1Hetrz接触理论Hetrz接触理论讨论了一个弹性圆柱和刚性平面线接触时的压力分布和弹性变形情况。

如图12—1点划线表示半径为R的弹性圆柱与刚性平面在无载荷条件下相互接触的情况。

当施加载荷W以后，两表面相互挤压而产生位移，此时变形后的情况如图12—l中的实线所示。

第7章--流体润滑理论

)
压力无量纲方程
p* h02 p , h* h
6UB
h0
K h1 h0
无量纲压力方程为:
P*
1 K
1
h
*
(K
K 1 2)h *2
1 K
2
最大无量纲压力p *
K
4(K 1)(K 2)
压力分布
0.04 0.03
K=1
0.02 0.01 0.00
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
p 3U dh ( y2 L2 )(当 L 0.25时, 计算结果比较准确.)
h3 dx
4B
四、流体静压润滑
• 流体静压润滑的油膜是由外界通入压力流体而强制形成的.
• 优点: • 1．静压承轴利用外界供给压力油，形成承
载油膜密封于完全液体摩擦状态，f很小，起动力矩小，效率高。 • 2．静压轴承不磨损，寿命长，长期保持精度。 • 3．能在低速和重载下工作。
弹性变形形成流体动力油膜
流体润滑
楔形油膜
弹性流体润滑（EHL）
挤压油膜
润滑状态过程
STRIBECK根据滑动轴承与滚动轴承的实际测量，研究了随着工况条件的改变，润滑状态的过度过程。为了消除温度对粘度的影响，采用25℃ 作为计算摩擦因数的依据，将润滑状态分为三个区域。
流体润滑: 油膜h>Rq，摩擦特性完全取决于液体的体相性能，μ与流体的粘度有关。气体润滑、磁浮。
Qc p
1
5
4.11
06
189.5 8 8 01
03
1.8
8
0.7
4C
五、流体动压润滑
5.1推力轴承的设计
结构:瓦块固定, 转子旋转, 并承担载荷。瓦块开有油槽, 斜表面, 转子运动将油带入收敛楔形产生动压润滑。

6.4流体润滑简介解析

2018/10/14
五、润滑剂的选择
润滑的主要目的是减少摩擦与磨损。此外还能起到防锈、冷却、冲洗杂质或密封的作用。工程中所用的润滑剂有液体、气体和固体。一般工况广泛采用润滑油和润滑脂。 1.润滑油的选择（1）粘度
流体的动力粘度

du dy
运动粘度v v(m 2 / s )
( pa s ) ( kg / m 3 )
B/2 B/2 h
h 3 p Q 2 2 q z dx 2 dx 12 x
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（3）摩擦力
在y 0表面上的摩擦力为
h p （ U U ） 2 1 d xd z 2 x h 在y h表面上的摩擦力为
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2.压力边界条件：（1）Sommerfeld 边界条件（2）Gumbel （3）Reynolds 边界条件边界条件
0, ,2时, p 0
0, ,0 时, p 0
起始边： 0时, p 0 dp 种植边：p 0和 0 dx
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等温EHL问题目前只能用数值法求解。数值法有顺解法和逆解法两种。
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（1）Dowson-Higginson最小膜厚公式
hmin 2.65
0.7 0.54 （ 0U） R 0.48 L0.13
E '0.03 F 0.13

或 hmin 2.65G 0.54U R
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（
dy)dxdz y
（p p dx ) dydz x
pdydz
dxdz
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纳米流体的分类

纳米流体的分类纳米流体是一种特殊的流体，其粒子尺寸在纳米尺度范围内，通常小于100纳米。

根据其性质和应用领域的不同，纳米流体可以分为不同的分类。

一、纳米颗粒悬浮液纳米颗粒悬浮液是将纳米颗粒分散在溶剂中形成的液体。

这种纳米流体在生物医学、材料科学和化学工程等领域有着广泛的应用。

纳米颗粒悬浮液具有较大的比表面积和表面活性，可以用于制备高性能的纳米材料，如纳米复合材料、纳米涂层等。

此外，纳米颗粒悬浮液还可以用于生物标记、药物传输和生物成像等领域。

二、纳米流体润滑剂纳米流体润滑剂是将纳米颗粒加入传统润滑油中形成的润滑液体。

纳米颗粒能够填充金属表面微观凹陷，形成类似固体的保护膜，从而减少金属表面之间的摩擦和磨损。

纳米流体润滑剂在机械制造、汽车工业和航空航天等领域有着重要的应用，可以有效延长机械设备的使用寿命，提高工作效率。

三、纳米阻尼流体纳米阻尼流体是将纳米颗粒悬浮在液体中形成的流体，具有较高的阻尼性能。

纳米阻尼流体可以用于减震、减振和消声等领域，广泛应用于航空航天、汽车工业和建筑工程等领域。

纳米阻尼流体能够有效地吸收和转化机械振动能量，减少结构件的振动和噪音，提高设备的稳定性和安全性。

四、纳米热传导流体纳米热传导流体是将纳米颗粒分散在传热介质中形成的流体，具有优异的热传导性能。

纳米热传导流体可以用于散热、制冷和温控等领域，广泛应用于电子器件、光伏设备和汽车散热系统等。

纳米热传导流体能够有效地提高传热效率，降低设备温升，保护设备免受过热损伤。

五、纳米生物传感流体纳米生物传感流体是将纳米颗粒修饰在生物传感器表面形成的流体，用于检测生物分子和细胞的浓度和活性。

纳米生物传感流体在生物医学诊断、食品安全检测和环境监测等领域有着重要的应用。

纳米生物传感流体具有高灵敏度和高选择性，能够实现快速、准确地检测目标生物分子，为疾病诊断和治疗提供重要参考。

总结来说，纳米流体是一种具有特殊性能和广泛应用的新型流体。

不同类型的纳米流体在不同领域都有着重要的应用，为现代科技和工程领域的发展提供了新的思路和解决方案。

摩擦磨损及润滑

化学反应膜重载、高速和高温
三、混合摩擦（润滑）
膜厚比
hlim /(Ra1 Ra2 )
(b)
λ越大，油膜承载比例大，，f越小
四、流体摩擦（润滑）膜厚比λ >5 全液体摩擦
§2—2 磨损
一、典型的磨损过程 1、跑合磨损过程
磨合磨损阶段
I
稳定磨损阶段
II
剧烈磨损阶段
III
磨损量q q
在一定载荷作用下形成
一个稳定的表面粗糙度，
且在以后过程中，此粗糙
t
度不会继续改变，所占时
间比率较小
O
时间t
2、稳定磨损阶段
经磨合的摩擦表面加工硬化，形成了稳定的表面粗糙度，摩擦
条件保持相对稳定，磨损较缓,该段时间长短反映零件的寿命
3、急剧磨损阶段经稳定磨损后，零件表面破坏，运动副间隙增大→动载振动
→润滑状态改变→温升↑→磨损速度急剧上升→直至零件失效
4）闪点和燃点 5）极压性能
3）凝点 6）氧化稳定性
2、润滑脂钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂
性能指标：
1）针入度
2）滴点
3）安定性
3、固体润滑剂石墨、二硫化钼、氮化硼、蜡、聚氟乙烯、酚醛树脂
4、润滑剂的添加
二、粘性定律与润滑油的粘度
1、粘性定律
u
y
u=v O
牛顿粘性定律 η——流体的动力粘度
合理地选择材料及材料的硬度(硬度高则抗疲劳磨损能力强)，选择粘度高的润滑油，加入极压添加剂或 MoS2及减小摩擦面的粗糙度值等，可以提高抗疲劳磨损的能力。
4、腐蚀磨损
在摩擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物质损失的现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀磨损、气蚀磨损等。腐蚀也可以在没有摩擦的条件下形成，这种情况常发生于钢铁类零件，如化工管道、泵类零件、柴油机缸套等。

流体润滑(弹流润滑)

两个弹性圆柱的接触，可等效于一当量圆柱和一刚性平面的接触问题，因此在弹流润滑的研究中，可以将接触区视为平面。
等效圆柱
刚性平面
为了分析弹性流体动压润滑机理，首先观察一下对偶表面干接触时的情况。如图所示模型是弹性圆柱体与一刚性平面干接触的情况。在载荷作用下，弹性圆柱体发生弹性变形，使线接触变成了小面积接触，载荷所造成的接触压力常称为赫兹压力，其分布情况是在接触区域内成抛物线形分布，中间的压力最高而至边缘降低为零。
几种摩擦的界限常以膜厚比来大致估计：

hmin R R
2 q1 2 q2
式中：hmin——最小公称油膜厚度，m
Rq1 ——接触表面轮廓的均方根偏差，m
Rq2 ——接触表面轮廓的均方根偏差，m
≤0.4,干摩擦 ≤1，边界摩擦；＝1～3，混合摩擦；＞3，流体摩擦
不同润滑状态下的摩擦因数
膜厚比对滚动轴承疲劳寿命的影响
干摩擦——最不利
弹性变形
边界摩擦——最低要求
弹性变形
塑性变形塑性变形
混合摩擦——比较好
边界膜边界膜
流体摩擦——最好
液
边界膜
液体
流体润滑定义：在适当条件下，摩擦副的摩擦表面由一层具有一定厚度的
粘性流体完全分开，由流体的压力来平衡外载荷，流体层中的分子大部分不受金属表面离子、电子场的作用而可以自由地移动。这种状态称为流体润滑。流体润滑的摩擦性质完全取决于流体的粘性，而与两个摩擦表面的材料无关。
流体润滑的优点：摩擦阻力低，摩擦系数低（0.001～0.008），磨损降低。
流体润滑的分类：流体静压润滑、流体动压润滑和弹性流体动压润滑。
1.流体静压润滑
流体静压润滑又称外供压润滑，是用外部的供油装置，将具有一定压力的润滑剂输送到支承中去，在支承油腔内形成具有足够压力的润滑油膜，将所支撑的轴或滑动导轨面等运动件浮起，承受外力作用。因此运动件在从静止状态直至在很大的速度范围内都能承受外力作用，

《机械设计》1章-4摩擦、磨损、润滑介绍

▲摩擦幅表面的粗糙度 ▲摩擦表面间的润滑——当摩擦表面间被加入润滑油时，摩擦系数将大大下降。
边界润滑混合润滑 F F 液体润滑
摩擦系数摩擦系数µ
v
v h

v
h≈0 h=0 h＞＞0
ηn/p 摩擦特性曲线
机械中的磨损
磨损 ——摩擦表面上的物质不断损失的现象。磨损率 ——单位时间材料的磨损量。耐磨性 ——零件抗磨损的能力。磨粒磨损（磨料磨损）磨损的分类粘着磨损（胶合磨损）疲劳磨损（疲劳点蚀）腐蚀磨损（腐蚀机械磨损）
机械中的润滑
润滑 ——是向承载的两个摩擦表面之间引入润滑剂，以减小摩擦力及磨损等表面破坏的一种措施。润滑的分类流体润滑——两摩擦副表面被流体膜完全隔开，由流体的压力来平衡载荷（如流体动压润滑与流体静压润滑）。非流体润滑（包括混合润滑与边界润滑）厚膜润滑（如液体动力润滑、液体静力润滑）薄膜润滑（如边界润滑、混合润滑）
x
形成流体动力润滑的基本条件：（1）两相对滑动表面必须形成收敛油楔（运动件带着油从大口走向小口）；（2）必须有一定的相对滑动速度；（3）供油充分；（4）油有一定的粘度。例： v v v y F v
p
x
dp h-h0 dx =6ηv h3 ω
流体静压润滑滑动轴承
油泵
油箱
润滑剂润滑剂的主要作用——减小摩擦与磨损、降温、防锈、减振。循环润滑的液体润滑剂还可以清洗摩擦表面，将磨损产生的颗粒及其它污物带走。液体润滑剂（如润滑油）半液体润滑剂（即润滑脂）气体润滑剂（如空气、氢气）固体润滑剂（如石墨）
人在下雨天为什么容易滑跤？人在下雨天为什么容易滑跤？
G
（2）水 →流压→滑 Why? （1）水→滑 F

第六章流体动压润滑ppt课件

数学运算方便所作的简化；
以上假设中的前四个对于一般流体润滑问题后，四基个本假上设是是正为确简的化。而引入的，只能有条件地使用，在某些工况下必须加以修正。
Reynolds方程
方程的推导
运用上述假设，由Navier-Stokes方程和连续方程可以直接推导出Reynolds方程。但是，为了了解流体润滑中的物理现象，以及考虑到零件润滑的具体情况，可以采用流体力学中微元体分析方法推导Reynolds方程。
u 1 p 2 x
z2 zh
U h
U0
z h
U0
(6-5)
右图表示流速u沿Z方向的分布。它由三部分组成：式(6-5)中的
第三项表示整个润滑膜以U0运动，沿膜厚方向即Z向各点的速度相同。
第二项则是流速沿膜厚方向按三角形分布，它代表由于各表面的相对滑动速度 (Uh-U0)引起的流动，所以称为“速度流动”。第一项为抛物线分布，它表示由 p 引起的流动，故称为“压力流动”。x
p 0 x
( h3 p ) 6 (Uh) y y x
Reynolds方程---方程应用
Reynolds方程是润滑理论中的基本方程，流体润滑状态下的主要特性，都可以通过求解这一方程后推导出来。 ①压力分布p
当运动速度和润滑剂粘度已知时，对于给定的间隙形态h(x,y)和边界条件，将Reyno1ds方程积分，即可求得压力分布p(x,y) 。 ②载荷量W
端表示产生润滑压力的各种效应。将其右端展开，各项物理意义如下:
U h ，V h
x
y
动压效应
h U ，h V
x
y
Uh ，Vh
x
y
(h
0
)
h t

第6章流体润滑理论

∂ ( ρu ) ∂ ( ρv) ∂ ( ρw) ∂ρ + + + =0 ∂x ∂y ∂z ∂t
流体两个状态方程：
ρ = ρ ( p, T )
η = η ( p, T )
THE END
第6章流体润滑理论
6-1 概述
流体润滑：两摩擦面被一薄层粘性流体完全分开，由所建立的流体膜压力平衡外载荷（取决于流体的粘性）主要优点：摩擦系数小，（完全液体时约为0.001～0.008，气体润滑时更小），功率损失小，温升低，延长摩擦面使用寿命分类：流体动压润滑，流体静压润滑流体动压润滑，又分为： ①靠表面间的收敛楔形间隙形成动力油膜 ②考虑压粘效应及表面弹性变形形成流体动力油膜 ③ 靠两表面间径向挤压运动建立油膜如两金属表面间能建立一层完整的流体润滑膜，表面几乎不发生磨损。
dh =0 dt
∂ h 3 ∂p ∂h ∂ h 3 ∂p ( )+ ( ) = 6(U 1 − U 2 ) ∂x η ∂x ∂z η ∂z ∂x
(5)
η不变，并设
U 2 = 0,U 1 = U ，得常见二维形式Reynolds方程 ∂ ∂p ∂h ∂ 3 ∂p (h ) + (h 3 ) = 6Uη ∂x ∂x ∂z ∂z ∂x
ω=
1 dp y ( y − h) 2η dz
流量：（对无限宽平板）
Uh h 3 dp q x = ∫ udy = − ( ) 0 2 12η dx
h
dp 在油膜中某一点 x 处，设其间隙为 h* ，该处， = 0 dx
*
uh * ⇒ q* = x 2
h − h* dp = 6Uη 由连续性方程： q x = q ⇒ dx h3
∂ h 3 ∂p ∂ h 3 ∂p ∂h ( )+ ( ) = 6(U 1 − U 2 ) + 12(V2 − V1 ) ∂x η ∂x ∂z η ∂z ∂x