面接触油膜润滑摩擦力的测量

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本课题主要针对固定倾角滑块轴承和阶梯滑块轴承形成的面接触润滑油膜摩擦力进行了研究。为了实现面接触润滑油膜摩擦力的测量,在已有的面接触润滑油膜测量系统的基础上建立了摩擦力测量系统,可以实现在不同的滑块倾角、速度和载荷条件下油膜摩擦力的精确测量。通过两传感器对拉实验完成了轴承转动副摩擦力矩特性的测量研究,对不同传感器固定位置的摩擦力矩进行了比较分析,完成了最优传感器固定位置的摩擦力矩的测量,提出了摩擦力的修正公式。利用面接触润滑油膜摩擦力测量系统分别对固定倾角滑块润滑油膜和摩擦力进行测量,经过参数转换,获得实验条件下无量纲摩擦系数(μB/h0)与收敛比K的关系曲线,研究了载荷、倾角对μB/h0-K关系曲线的影响。结果表明,实际测量的曲线和理论曲线表现了相同的变化趋势;实测值大于理论值;理论认为μB/h0唯一由收敛比决定,而实验结果表明它受滑块倾角、载荷的影响。使用面接触润滑油膜摩擦力测量系统对阶梯轴承两平行平面间油膜厚度和摩擦力进行了实验研究。在不同载荷条件下,对油膜厚度-速度曲线和摩擦力-速度曲线进行测量,经过参数转换,获得了实验条件下无量纲摩擦系数(μl/sh)与无量纲膜厚H0的关系曲线。结果表明,当润滑处于阶梯效应下的全局流体动压润滑时,实验条件下的无量纲摩擦系数曲线与理论曲线有相同的变化趋势;当速度很低,润滑来自于表面微观形貌主导的局部动压效应时,与理论曲线不同,实验曲线的摩擦系数随着速度的减小而急剧降低;理论认为随着速度的减小,膜厚降低,摩擦力和摩擦系数会有所升高,而实验结果表明由于表面微观形貌的局部动压效应的影响,阻止了摩擦力的升高。
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