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1、2012年6月潤(rùn)滑與密封June20l2第37卷第6期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．37No．6DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．06．004微階梯軸承油膜厚度的特性研究楊淑燕王海峰郭峰(1．青島理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院山東青島266033；2．青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院山東青島266071)摘要：利用自行開(kāi)發(fā)的微型面接觸潤(rùn)滑油膜測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)階梯軸承的流體動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜厚度進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量。試驗(yàn)中以靜止的微型階梯滑塊平面和旋轉(zhuǎn)的光學(xué)透明圓盤(pán)平面形成潤(rùn)滑副，在保持載荷一定的條件下，分別在階梯滑塊和玻璃盤(pán)成正的接觸楔形角(正傾角)、負(fù)的接觸楔形角(負(fù)傾角)和
2、零接觸楔形角(平行)不變的條件下，對(duì)油膜厚度一速度曲線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量，并與采用經(jīng)典Reynolds方程得到的數(shù)值解進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：正傾角和平行條件下，在數(shù)值變化趨勢(shì)方面理論計(jì)算與試驗(yàn)有良好的一致性；負(fù)傾角條件下，數(shù)值解與測(cè)量值偏差較大。關(guān)鍵詞：面接觸；油膜厚度；階梯軸承；邊界條件中圖分類(lèi)號(hào)：TH117．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0254—0150(2012)6—015—5StudyofCharacteristicsofOilFilmThicknessinStepBearingYangShuyan。WangHaifengGuoFeng(1．SchoolofMechanicalandEngineer
3、ing，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China；2．SchoolofMechanicalandEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：Thefilmthicknessofhydrodynamiclubricantinstepbearingwasmeasuredbyacustom—madetestapparatus．Intheexperiments，thelubricatedparallelconta
4、ctconsistedofamicro—sliderplaneandatransparentglassdisc．Underafixedload，thefilmthicknessatdifferententrainmentspeedswasmeasuredatthreedifferentinclinationbetweenstepbear—ingandglassdisk，thatisplusinclination，negativeinclinationandparalle1．Thenumericalsolutionsweregotusingclassi—calReynoldscontrolequ
5、ation，andwerecomparedwiththeexperimentalresults．Theresultsshowthatinplusinclinationandparallel，experimentalresuhsandnumericalsolutionshaveagoodconsistencyinthetrendofnumericalchange，whileinnegativeinclination，thereisabigdeviationbetweenexperimentalresultsandnumericalsolutions．Keywords：conformalconta
6、cts；filmthickness；stepbearing；boundarycondition隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)器設(shè)備的承載能力和摩擦學(xué)的研究熱點(diǎn)。運(yùn)行速度的要求越來(lái)越高，這給零部件滑動(dòng)表面之間1918年Rayleigh提出了階梯軸承的概念，他發(fā)現(xiàn)的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)提出越來(lái)越苛刻的要求。20世紀(jì)60年這種階梯結(jié)構(gòu)的軸承能夠大大提高承載力-z～。由代，Hamilton等?在旋轉(zhuǎn)密封端面上人工制造出一系此，階梯軸承的這種高承載力和易于加工性引起工業(yè)列微觀(guān)凸起，試驗(yàn)證明大多數(shù)情況下這些規(guī)則的微觀(guān)界的廣泛關(guān)注，因而從高速的渦輪機(jī)械到微機(jī)電系統(tǒng)凸起可明顯增強(qiáng)摩擦副的承載能力，降低摩擦因數(shù)。(MESM)，
7、特別是在計(jì)算機(jī)行業(yè)的設(shè)備中，例如磁頭這種在摩擦副表面人工制造出微小的凹坑或凸起以改記錄儀和硬盤(pán)設(shè)備等，階梯軸承得到了廣泛應(yīng)善摩擦副的潤(rùn)滑性能為目標(biāo)的技術(shù)，稱(chēng)作表面織構(gòu)技用。有不少的學(xué)者對(duì)階梯軸承潤(rùn)滑性能的影響因素進(jìn)術(shù)(SurfaceTexturing)。近年來(lái)，隨著各種微制造技行了深入的研究，例如Archibald針對(duì)有限寬階梯術(shù)和物理化學(xué)技術(shù)手段的進(jìn)步，人們可在各種固體表軸承計(jì)算了側(cè)泄效應(yīng)對(duì)軸承
