固液界面对流体动压润滑膜厚的影响

表面技术 , 2016, 45(10): 77-82. doi: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.012

固液界面对流体动压润滑膜厚的影响

1.青岛理工大学机械工程学院,山东青岛,266520

2.青岛理工大学机械工程学院,山东青岛,266520

3.青岛理工大学机械工程学院,山东青岛,266520

4.青岛理工大学机械工程学院,山东青岛,266520

基金项目: 教育部博士学科点专项科研基金(20133721120003) 国家自然科学基金(51275252)Supported by the Ph.D.,Programs Foundation of the Ministry of China (20133721120003),the National Natural Science Foundation of China (51275252)

关键词：面接触 , 流体动压润滑 , 光学测量 , 接触角 , 固液界面亲和性 , 油膜厚度 , 界面效应

Effects of the Liquid/Solid Interface on Thickness of Hydrodynamic Lubricating Films

Keywords： surface contact , hydrodynamic lubrication , optical measurement , contact angle , affinity of solid/liquid interface , film thickness , interfacial effects

目的研究固液界面对流体动压润滑油膜厚度的影响.方法在面接触润滑油膜光学测量装置中,旋转的光学玻璃圆盘和静止的微型滑块平面构成面接触摩擦副.实验选取PAO6和80％甘油水溶液作为润滑剂,而滑块使用的表面材料为钢和二氧化硅两种.实验中分别利用同种润滑液体与不同滑块表面材料组合,以及不同润滑液体与同种滑块表面材料组合成不同界面组.针对不同界面组进行不同条件下的膜厚-速度关系曲线的测量.各界面的亲和性通过液体对固体的接触角评价.结果 PAO6/钢界面与PAO6/SiO2界面产生的膜厚-速度曲线无明显差别,并与经典润滑理论计算值保持一致.而PAO6对钢表面和二氧化硅表面的接触角分别为17.5°和21.9°,两界面的亲和性差别不大.当界面组内各界面亲和性差别较大时,对应的膜厚表现出差别.亲和性较弱,或对应液体在固体的接触角较大时,膜厚相对较低.对于文中实验条件,界面效应随载荷的增加表现明显.初步分析表明,载荷的增加会加大摩擦副出口处油膜的剪切应变率,诱发滑移,从而使得界面效应明显.结论在流体动压薄膜润滑条件下,固液界面亲和性可以对膜厚产生明显的影响.

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