《润滑理论》第五讲 轴承的润滑理论

轴承润滑理 心,用籍罪

轴承润滑理论

③讲述内容 摩探、磨损与润滑概述 流体润滑理论 弹性流体动压润滑 四、磁传动绝对密封技术

一、摩擦、磨损与润滑概述 二、流体润滑理论 三、弹性流体动压润滑 四、磁传动绝对密封技术 •讲述内容：

摩、臍损与润滑概述 L.摩擦学一般定义 摩、磨损和涧滑是一个古老的课题,特别 是工业革命以后,机器的大量使用对其产生了迫 切需求,使其研究和发展进入了一个新的时期。 966年英国的 H Perer jost先生在其著名的报告 A Report on the Present and Industry's Needs 車提出了“摩擦学( Tribology)”这一名词:“相 作用、相对运动表面副的科学及有关技术”, 标志着该领域研究的系统化和革命化进展。摩擦 学的一般定义是:“关于相对运动中相互作用表 面的科学、技术及有关的实践”。通常也理解为 包括摩擦、磨损和润滑在内的一门跨学科的科学

一、摩擦、磨损与润滑概述 1.摩擦学一般定义 • 摩擦、磨损和润滑是一个古老的课题，特别 是工业革命以后，机器的大量使用对其产生了迫 切需求，使其研究和发展进入了一个新的时期。 1966年英国的H.Perer.Jost先生在其著名的报告— “A Report on the Present and Industry's Needs” 中提出了“摩擦学（Tribology）”这一名词:“相 互作用、相对运动表面副的科学及有关技术” ， 标志着该领域研究的系统化和革命化进展。摩擦 学的一般定义是：“关于相对运动中相互作用表 面的科学、技术及有关的实践”。通常也理解为 包括摩擦、磨损和润滑在内的一门跨学科的科学

2研允摩擦学的重大意义 摩擦副的设计就是摩擦学研究的基本间题和极其重大 的课题,也是机器设计的关键技 般认为,人类一次能源大约1/3是消耗于摩擦损失, 页环是 国机械工程学会摩擦学分会上世纪末的全国调查显示:我 国每年制造汽车消耗的钢材与制造汽车配件消耗的相比大 致相等。根据美国、英国、德国等国家的统计,与摩擦 磨损有关方面的花费大约占国民经济年生产总值的29~ 7%。我国的GDP只占世界的49%,却消耗了世界30%以上 一的钢材。同发达国家比较,我国目前平均生产水平还较低 2007年国民经济的生产总值为24.6万亿元,如果摩擦、磨 损有关方面的花费按占国民经济年生产总值的5%计算, 就损失1.23万亿元

2.研究摩擦学的重大意义 • 摩擦副的设计就是摩擦学研究的基本问题和极其重大 的课题，也是机器设计的关键技术之一。 • 一般认为，人类一次能源大约1/3是消耗于摩擦损失， 约有70%的设备损坏是由于各种形式的磨损而引起的。中 国机械工程学会摩擦学分会上世纪末的全国调查显示：我 国每年制造汽车消耗的钢材与制造汽车配件消耗的相比大 致相等。根据美国、英国、德国等国家的统计，与摩擦、 磨损有关方面的花费大约占国民经济年生产总值的2%～ 7%。我国的GDP只占世界的4%，却消耗了世界30%以上 的钢材。同发达国家比较，我国目前平均生产水平还较低。 2007年国民经济的生产总值为24.6万亿元，如果摩擦、磨 损有关方面的花费按占国民经济年生产总值的5%计算， 就损失1.23万亿元

许多机器每年制造用以更换易损件的钢材 量与制造整机楣当 )具统计,汽车的维护费用与油料费用相当 机器的失效报废,有80%以上是由磨损造 成的 摩捺学科与工程前沿研讨会”上,石油 大学张嗣伟教授指出,中国每年由于摩擦、 磨损损失584.7亿元,而2003年全国工矿企 业在此方面的节约潜能约400亿元

• 许多机器每年制造用以更换易损件的钢材 量与制造整机相当。 • 具统计，汽车的维护费用与油料费用相当； 机器的失效报废，有80%以上是由磨损造 成的。 • “摩擦学科与工程前沿研讨会”上，石油 大学张嗣伟教授指出，中国每年由于摩擦、 磨损损失584.7亿元，而2003年全国工矿企 业在此方面的节约潜能约400亿元

3。润滑理论的发展 中国在春秋时期已应用动物脂肪来润滑车轴 关于润滑的研究,英国的雷诺于1886年继前人观 察到的流体动压现象,发表了流体动压润滑理论, 后人把这理论命名为雷诺方程。雷诺方程奠定了 流体动压润滑理论的基础,阐明了在相对运动的 两摩擦表面间的楔形流体膜中,可以产生很高的 玉力,建立较厚的流体膜,把两摩擦表面完全隔 开,这种轴承称为流体动压润滑轴承

3。润滑理论的发展 • 中国在春秋时期已应用动物脂肪来润滑车轴。 • 关于润滑的研究，英国的雷诺于1886年继前人观 察到的流体动压现象，发表了流体动压润滑理论， 后人把这理论命名为雷诺方程。雷诺方程奠定了 流体动压润滑理论的基础，阐明了在相对运动的 两摩擦表面间的楔形流体膜中，可以产生很高的 压力，建立较厚的流体膜，把两摩擦表面完全隔 开，这种轴承称为流体动压润滑轴承

1916年马丁( Martin)在研究齿轮啮合面之间 的润滑时,用两个圆柱体的滚动来代替两 仑齿面的相对运动,他假设润滑油的黏度 是常数,没有考虑圆柱体的弹性变形,推 导出油膜压力公式

• 1916年马丁(Martin)在研究齿轮啮合面之间 的润滑时，用两个圆柱体的滚动来代替两 轮齿面的相对运动，他假设润滑油的黏度 是常数，没有考虑圆柱体的弹性变形，推 导出油膜压力公式

1959~1967年道森(D. Dowson)和希金森 (GR, Higginson)考虑了润滑油的黏度 頒压力而变化,以及圆柱体的弹性变形影 响,应用计算机迭代计算,为点、线接触 弹性流体动压润滑的理论奠定了基础

• 1959～1967年道森（D.Dowson）和希金森 （G.R.Higginson ）考虑了润滑油的黏度 随压力而变化，以及圆柱体的弹性变形影 响，应用计算机迭代计算，为点、线接触 弹性流体动压润滑的理论奠定了基础

20世纪80年代初开始,清华大学先后提出 了热弹流、流变弹流、微观弹流以及非稳 态弹流润滑的完备数值解 20世纪90年代初,温斯铸院士提出,在弹 润滑与边界润滑之间存在以纳米膜厚为 特征的润滑状态,称为薄膜润滑。薄膜润 滑膜厚处于0.01~0.10μm范围,目前 处于试验研究阶段

• 20世纪80年代初开始，清华大学先后提出 了热弹流、流变弹流、微观弹流以及非稳 态弹流润滑的完备数值解。 • 20世纪90年代初，温斯铸院士提出，在弹 流润滑与边界润滑之间存在以纳米膜厚为 特征的润滑状态，称为薄膜润滑。薄膜润 滑膜厚处于0．01～0．10 μm范围，目前 处于试验研究阶段

4润滑的作用 润滑技术通过在相互摩擦表面之间施加 润滑剂而形成润滑膜,藉以避免摩擦表面 直接接触,构建具有较高法向承载能力和 尽可能低的切向阻力的界面层,达到减少 摩擦磨损的目的。同时,润滑膜还具有冷 却、防腐、减振和降噪等作用

4.润滑的作用 • ，润滑技术通过在相互摩擦表面之间施加 润滑剂而形成润滑膜，藉以避免摩擦表面 直接接触，构建具有较高法向承载能力和 尽可能低的切向阻力的界面层，达到减少 摩擦磨损的目的。同时，润滑膜还具有冷 却、防腐、减振和降噪等作用．