润滑液中的杂质颗粒受力研究

来源 :第十一届摩擦学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waterkkk
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  在摩擦副运行的过程中,表面的材料不可避免地会产生磨损,磨损出来的微细颗粒将随着润滑液流出界面接触区域1,2.这些微细颗粒在润滑液的作用下可能与摩擦副发生作用,从而导致更严重的材料磨损.本文拟基于润滑液在微小空间内服从的Reynolds 方程,通过理论分析的方法分析典型的楔形空间内的扁长形微粒在润滑液中所受到的力学作用,以了解颗粒可能的运行状态.所建立的楔形空间的扁长颗粒受力模型如图1 所示3.其中摩擦副接触区域长为L,楔形空间的最小高度为h0,颗粒距楔形空间下表面zp;下表面以速度u 向右运动,颗粒的速度为up.在这种构型下,流体区域可分为图1(b)的四个区域,其中的IIup和IIdown 对颗粒的受力情况起决定性作用.由于IIup 为楔形空间,而IIdown 为方形空间,IIup 将产生一定的动压作用,对颗粒施加一定的压力;而IIdown 不产生动压的作用,该空间内的流体对颗粒的作用仅决定于I 和III 区域的压强.因此,扁长颗粒在这种构型下将受到流体向下的作用,使颗粒向下表面运动.根据该模型,我们分析计算出的颗粒上下表面的压强分布如图2 所示.从图中可知,颗粒下表面上的液体压强分布为线性分布,而上表面上液体的压强分布比下表面稍高,这将导致颗粒的下沉.基于压强分布的计算,我们还考虑了颗粒形状和颗粒位置对压强分布的影响.结果表明,颗粒上下表面的压力差随着颗粒长度和颗粒速度的增大而增大,随着颗粒在x 方向和y 方向的位置的增大而增大.同时,颗粒的受力情况还受到楔形空间形状的影响.本文的研究结果对磨损的控制具有一定的指导意义.
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