计入表面吸附膜的热弹流润滑体系建模及分析

摘要

目的 研究表面吸附膜在热弹流润滑中的作用机理。方法 构建考虑表面吸附膜的非牛顿流体点接触热弹流润滑模型,分析润滑剂的非牛顿性、吸附膜及钢的热传导系数对热弹流润滑性能的影响。结果 润滑剂的非牛顿性及吸附膜的计入对油膜压力和厚度的影响很小。与牛顿流体相比,非牛顿流体可以得到较低的温升和摩擦系数。同时,随着非牛顿流体特征剪应力的增大,油膜中层温度和吸附膜表面温度有所提高。吸附膜的存在明显提高了润滑油的温升,但降低了摩擦系数。摩擦副表面的摩擦系数随着卷吸速度的增大而逐渐降低。在相同的卷吸速度下,摩擦系数又随着吸附膜厚度的增加而降低。与热弹流润滑中沿用钢的热传导系数不同,合适的热传导系数会引起油膜压力的二次压力峰增大,润滑油的最小膜厚和摩擦系数减小及油膜温度升高。结论 润滑剂的非牛顿性、吸附膜及钢的热传导系数都会影响热弹流润滑性能。因此,在热弹流润滑体系中,考虑表面吸附膜的影响及其作用机理很有必要。