高副接触弹流润滑条件下的油膜厚度分析

1、一高副接触弹流润滑条件下的油膜厚度分析1弹流润滑条件下的油膜厚度公式线接触弹流润滑条件下的油膜厚度公式线接触弹流润滑油膜厚度公式选用Dowson-Higginson提出的油膜厚度公式口】，其最小油膜 厚度公式为(1-1)72.65以 0.54 (q u) 0.7 R0.430.13(1-1)h =0minE 0.03 W0.13 TOC o 1-5 h z 式中，hmin为最小油膜厚度，m； R是综合曲率半径，R = R + R，其中R、R2为两接触体在 12接触点处的曲率半径，m； u是接触点卷吸速度，u =匕*，其中%、u,为两接触体在接触点 212处的线速度，m/s； n0是润滑油在大气

2、压下的粘度，Pa-s，； a是粘压系数，m2/N； E，是综合弹11 1 U2 1 L12性模量，E = 2( E 1 + E)，其中，* #2为两接触体的泊松比，E、E2为两接触体的 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 12弹性模量，Pa； L是接触区域轴向长度，m； w是滚动体承受的载荷，N。从最小油膜厚度公式可以推导出中心油膜厚度公式为(1-2)73.53以0.54 (q u) 0.7 R0.43L0.13(1-2)h =0cE 0.03 w 0.13最小油膜厚度公式的无量纲形式为G 0.54U 0.7H = 2.65G (1-3)minW

3、 0.13式中，H min为无量纲最小油膜厚度，H min = hmin / R ； G为无量纲材料参数，G =a E ； U为 无量纲速度参数，U =矣；W为无量纲载荷参数，W = -。E RE RL从最小油膜厚度公式可以推导出中心油膜厚度公式的无量纲形式为G 0.54U 0.7H = 3.53 (1-4)点接触弹流润滑条件下的油膜厚度公式点接触弹流润滑油膜厚度公式选用Hamrock-Dowson提出的油膜厚度公式，其最小油膜厚度公式为(1-5)h . = 3.63(q u)0.68a0.49R0.493E-0.117w-0-073(1 e-0.68k)(1-5) TOC o 1-5 h z

4、 式中，min为最小油膜厚度，m； R是综合曲率半径，R = R + R，其中R1、R2为两接触体 12在接触点处的曲率半径，m； u是接触点卷吸速度，u = 1 : U2，其中u、u为两接触体在接 212触点处的速度，m/s； n0是润滑油在大气压下的粘度，Pa-s； a是粘压系数，m2/N；矽是综合弹,11 ,1 L121 L12性模量，亍7 = (1 +A)，其中，H、H为两接触体的泊松比，E、E为两接触体E2 E E1212的弹性模量，Pa； w是滚动体承受的载荷，N。k是接触椭圆率，k = 1.03(Rx )0.64。RyHamrock-Dowson提出的中心油膜厚度公式为h = 2

5、.69(门 u)0.67a 0.53R0.397E-0.073w-0.067 (1 一 0.61e-0.73k)(1-6)最小油膜厚度公式的无量纲形式为H . = 3.63U0.68G0.49W-0.073(1 e-0.68k ) (1-7)中心油膜厚度公式的无量纲形式为H = 2.69U0.67G0.53W-0.067(1 -0.61e-0.73k)(1-8)式中，Hmin为无量纲最小油膜厚度，式中，Hmin为无量纲最小油膜厚度，Hmin = hmin /R ； H为无量纲中心油膜厚度，H =气/R ；G为无量纲材料参数，G=aE； U为无量纲速度参数u=ER ； W为无量纲载荷参数，W =

6、工。E R2油膜厚度计算公式的修正1)乏油润滑条件的修正 线接触油膜厚度的乏油修正系数匕【3】在查阅大量外文和中文文献后，选用文献【3】中的乏油修正系数，该公式精度高，误差在 2%以内。公式如下:(1-9)C = 1 -1/ exp1.526 X exp0.52ln(0.53025 x、)siH(1-9)c式中，A = X. (X. 2 -1)1/2 -lnX. + (X. 2 1)1/2 ； x 为无量纲进油 口距离 X= x. /b ；xn为进油口的距离，xn为进油口的距离，m；小为接触半宽，力=4Rm； H为等温状态下无量纲中心膜厚，Hd/4WR ； hc为等温富油状态下的中心膜厚；w为

7、无量纲载荷参数，W=-E ；人是综合曲率半径，R = R + R，其中R1、R2为两接触体在接触点处的曲率半径，m；矽是综 1211 J IH2 1 U2、合弹性模量，亍7 = (1 +)，其中，R、R为两接触体的泊松比，E、E为两接E 2 E E1212触体的弹性模量，Pa； L是圆柱长度，m； w是滚动体承受的载荷，N。(2)点接触油膜厚度的乏油效应修正系数Csp选用由Dowson提出的乏油效应修正系数C【4Csp(1-10)式中，X*为保持富油润滑状态所要求的进油口到接触中心的最小无量纲距离，X* = 1 + 3.34()2Hmino.56 ； X为进油口到接触中心的无量纲距离；Rx是x

8、方向的综合曲率半径，m； b是x方向的接触梢圆半径，m； H 是Hamrock-Dowson点接触弹流润滑膜厚 min,F公式计算的无量纲最小油膜厚度。2)温度效应影响的修正(1)线接触油膜厚度的温度效应修正系数选用由Hamrock提出的温度效应修正系数C【5】Cti10Cti1010 + Q 0.4(1-11)式中，Q为热承载系数，Q 二 鸟仔；防粘温系数，k -1 ；门为润滑油在大气压下，温度为 人1工作温度下的粘度，Pa-s； u是接触点卷吸速度，u = ，其中u、u为两接触体在接触 212点处的速度，m/s； 4为润滑油的热导率，W/(mK)。(2)点接触油膜厚度的温度效应修正系数选用

9、由Murch提出的温度效应修正系数C【6】C = 1 + 0.254Q 0.62 -1(1-12)式中，Ct为温度修正系数；Q为热承载系数。3）表面粗糙效应影响的修正选用由汪久根提出的粗糙效应修正系数*C = 1.28e-0.057/ e-0.07537 （1-13） r式中，h为油膜厚度，a为综合粗糙度；/为粗糙表面纹理参数，?=A0.5x/A0.5y，其中，.&，习， 分别是x和y方向上表面轮廓自相关函数值等于0.5时的相关长度。对于实际加工表面，横向条 纹粗糙度Y1；各向同性粗糙度模型的Y=1。3考虑乏油效应、热效应和表面粗糙度的修正油膜厚度公式1）线接触修正油膜厚度公式h*= C -

10、C - C - h （1-14）l ,minsl tl r l ,minh* = C -C -C -h （1-15）l ,csl tl rl ,c式中，h*为修正后的线接触最小油膜厚度；h*为修正后的线接触中心油膜厚度；C为线接 l ,minl ,csl触油膜厚度的乏油修正系数；C为线接触油膜厚度的温度修正系数；C为线接触油膜厚度的表 面粗糙度修正系数；hz .为Dowson-Higginson线接触最小油膜厚度公式计算的最小膜厚；为 Dowson-Higginson线接触中心油膜厚度公式计算的中心膜厚。2）点接触修正油膜厚度公式h*= C - C - C - h （1-16）p ,min sp tp r p ,minh* = C -C -C -h （1-17）p ,csp tp rp ,c式中，hp min为修正后