凹槽织构流体动压润滑性能的CFD研究

弹性流体动力润滑

流体润滑的基本原理 之 弹性流体动力润滑 弹性流体动力润滑 2. 1 定义 弹性流体动力润滑是指流体进入在两个相互运动的固体摩擦接触表面后，受到接触表面产生的巨大接触压力而发生的性状改变，以分割固体摩擦接触表面，减少摩擦。 弹性流体动力润滑是利用流体受到高压时,流体的物理特性及形态发生变化的特性来分隔高压下的摩擦副,从而达到润滑的目的. 2.2 弹性流体动力润滑原理 所谓弹性流体是指流体在高压下会从流体的形态转变成固体的形态。但当压力去掉后，就会恢复到原来的形态。流体变形的过程随着压力的变化而变化，压力升高，流体的粘度变大，当压力达到一定高度时，流体的形态开始变化，而流体的粘度不再变化，流体形态开始从液体向玻璃体转化，当压力继续升高，流体完全会转化为玻璃体（固体）；当压力下降时，玻璃体又会回到液体状态。弹性流体动压润滑就是利用流体的弹性随压力变化而变化的特性，来实现分割量高压表面而达到润滑的目的，弹性流体动压润滑也特别适合滚压摩擦副。 2.3 弹性流体动力润滑理论是流体动压润滑理论新的重要发展。 在弹性流体动压润滑理论中，主要研究在两个具有相互运动的固体表面相互接触(一般是点或线接触)过程中，固体的弹性变形和流体粘度变化对流体动压润滑的作用。

弹性流体动力润滑有两个重要特点，一是油膜极薄，仅为接触区宽度的千分之一以上；另一个特点是接触压力极大，可达几千个兆帕(MPa)的压力峰值，因而在表面间的润滑油粘度比正常室温下的粘度大许多倍。同时，引起弹性体很大的局部变形，它能急剧地改变润滑膜几何形状，而润滑膜形状又能决定油膜压力的分布，因此，—个弹性流体动力学问题的解必须同时满足弹性力学和流体力学润滑的基本方程式。 当滚动轴承、齿轮、凸轮等高副接触时，名义上是点、线接触，实际上受载后产生弹性变形，形成一个窄小的承载区域。弹性变形引起的接触区域增大和接触区表面形状的改变，都有利于润滑膜的形成。 由于载荷集中作用，接触区内产生极高压力，其峰值甚至可达几千兆帕。压力引起接触区内润滑剂的粘度的增大是极为显著的，比常温常压下的粘度要大几百几千倍。一般，粘度随压力按指数规律增大。同时，接触区摩擦产生的温度很高，又会减低润滑剂的粘度。 因此，在这种情况下的弹性效应、粘-压效应、粘-温效应等是不能忽略的。考虑了这些效应的流体动压润滑就称为弹性流体动压润滑。

(情绪管理)液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线

液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线 （二） HZS —Ⅰ型试验台 一. 实验目的 1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。 2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。 3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。 二. 实验要求 1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。 2. 绘制摩擦系f 与轴承特性 λ 的关系曲线。 3. 绘制轴向油膜压力分布曲线 三. 液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理 当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层中产生压力。当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴与轴瓦之间处于液体摩擦润滑状态。因此这种轴承摩擦小，寿命长，具有一定吸震能力。 液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图8-1所示。 滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η (Pa ?s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MP a)有关，令 （7） 式中：λ—轴承特性数 观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数f 随轴承特性数 λ 的变化如图8-2所示。图中相应于f 值最低点的轴承特性数 λc 称为临界特性数，且 λc 以右为液体摩擦润滑区，λc 以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。因此f 值随 λ 减小而急剧增加。不同的轴颈和轴瓦材料、加工情况、轴承相对间隙等，f —λ曲线不同，λc 也随之不同。 四. HZS —I 型试验台结构和工作原理 1. 传动装置 如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V 带5带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。 λη= n p

润滑理论

润滑理论一、润滑的作用和类型 1.润滑的作用 润滑的目的是在机械设备摩擦副相对运动的表面间加入润滑剂以降低摩擦阻力和能源消耗,减少表面磨损,延长使用寿命,保证设备正常运转。润滑的作用如下： 1)降低摩擦 2)减少磨损 3)冷却，防止胶合 4)防止腐蚀 此外,润滑剂在某些场合可以起阻尼、减振或缓冲作用。润滑剂的流动，可将摩擦表面上污染物、磨屑等冲洗带走，起清洁作用。 有些场合，润滑剂还可起到密封作用，减少冷凝水、灰尘及其他杂质的侵入。 2.润滑的类型 1)液体润滑(摩擦),两表面完全为润滑剂隔开，摩擦为流体内的粘性阻力形成。 2)混合润滑(摩擦)，两表面之间又有液体润滑状态，又有边界润滑状态的混合情况。 3)边界润滑(摩擦)，两表面之间由边界膜(吸附膜或化学膜等)形成的润滑。

4)无润滑(干摩擦)，无或很少润滑剂的情况。 流体润滑自然是最佳的润滑状态。形成液体润滑的方式主要有：流体动压润滑、弹性流体动压润滑、流体静压润滑等。 二、流体动压润滑 运动副工作时，两工作表面之间的相对运动可将润滑剂带入工作区，并建立一定的油压(动压)支撑外载荷，形成油膜,保护工作表面，形成所谓"流体动压润滑"。流体动压润滑的形成需要三个条件： 1)两表面之间有相对的运动（滚动或滑动）； 2)两表面之间有楔形间隙，润滑油从大口进入； 3)两表面之间有润滑剂(有粘度)。 这就是所谓的流体动压润滑三要素。 动压润滑理论就是探讨间隙中流体的流动、压力等关系。1886年雷诺导出了经典的Reynolds 方程。 1.雷诺方程 雷诺方程是流体润滑理论的基本方程： 4) 变密度效应。

第四章 流体润滑原理

第四章流体润滑原理 概述 用具有润滑性的一层膜把相对运动的两个表面分开，以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低，这就是润滑。 根据分隔固体表面的材料不同，润滑可分为以下三类： ①流体润滑：摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。 ②边界润滑：摩擦界面上存在着一层具有良好润滑性的边界膜，但不是介质的膜。相对于干摩擦来说，边界润滑具有比较低的摩擦系数，能有效地减轻接触表面的磨损。 ③固体润滑：广义来说，固体润滑也是一种边界润滑。就是用摩擦系数比较低的材料（固体润滑剂或固体润滑材料），在摩擦界面上形成边界膜，以降低接触表面的磨损和摩擦系数。 对于流体润滑的系统研究约在19世纪末逐渐展开。 1883年塔瓦（Tower）发现了轴承中的流体动压现象。彼得洛夫（Петров）研究了同心圆柱体的摩擦及润滑。随即雷诺（Reynold）应用了数学和流体力学的原理对流体动压现象进行了分析，发表了著名的雷诺方程。为流体动力润滑奠定了基础。后来一些科学家，在求解雷诺方程，以及将雷诺方程应用于工程实际中作出了贡献，并解决了很多雷诺方程假设以外的问题，。 对于线接触及点接触的滚动件，在重载条件下的润滑问题，考虑了接触零件表面间的弹性变形及润滑剂的粘-压效应。于20世纪中叶，格鲁宾（Грубин）提出了著名的弹性流体动力润滑的计算公式。以后的道松（Dowson）郑绪云（Cheng）温诗铸等的进一步发展，使弹性流体动力润滑理论日趋成熟。 随着科学技术的发展，流体润滑中的紊流、惯性、热效应等以及非牛顿流体润滑等问题也展开了研究。 流体润滑定义：在适当条件下，摩擦副的摩擦表面由一层具有一定厚度的粘性流体完全分开，由流体的压力来平衡外载荷。流体层中的分子大部分不受金属表面离子、电子场的作用而可以自由地移动。这种状态称为流体润滑。流体润滑

流体动压润滑理论

流体动压润滑理论

流体动压润滑理论 （简介）在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体 完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低，这就是流体润滑。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关 发展简史 时间人物经典理论及现象 1883年塔瓦（Tower）流体动压现象 1886年雷诺（Reynold）流体动压润滑理论及雷诺方程 1.流体动压现象) 当动环回转时，由于静环表面有很多微孔，动环的转动使其表面与静环表面上的微孔形成收敛缝隙流体膜层，使每一个孔都像一个微动力滑动轴承。也就是说，当另一个表面在多孔端面上滑动时，会在孔的上方及其周边产生流体动压力，这就是流体动压效应。 （实例） 流体动压润滑 ——流体动压润滑是依靠运动副两个滑动表面的形状，在其相对运动时，形成产生动压效应的流体膜，从而将运动表面分隔开的润滑状态。 特点） a.流体的粘度，一般遵循粘性切应力与切应变率成比例规律 b.楔形润滑膜，依靠运动副的两个滑动表面的几何形状，在相对运动时

产生收敛型流体楔，形成足够的承载压力，以承受外载荷。 形成动压润滑的条件： a.润滑剂有足够的粘度 b.足够的切向运动速度（或者轴颈在轴承中有足够的转速） c.流体楔的几何形状为楔形（轴在轴承中有适当的间隙） 2.流体动压润滑理论) 在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低。滑动轴承运动副间要现成流体薄膜，必须使运动副锲形间隙中充满能够吸附于运动副表面的粘性流体，并且运动副表面相对运动可以带动润滑流体由大端向间隙小断运动，从而建立起布以承受载荷。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关。 流体润滑具有极低的摩擦阻力，摩擦系数在0.001～0.008或更低（气体润滑），并能有效地降低磨损。 流体润滑的分类：根据液体压力形成的方式可分为流体静压润滑和流体动压润滑。流体静压润滑是从外部供给具有一定压力的流体来平衡外载荷。流体动压润滑是由摩擦表面几何形状和相对运动，借助粘性流体的动力学产生动态压力，用此润滑膜的动压来平衡外载荷。 液体动压轴承 靠液体润滑剂动压力形成的液膜隔开两摩擦表面并承受载荷的滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面的相对运动带入两摩擦面之间的。产生液体动压力的条件是：①两摩擦 面有足够的相对运动速度； ②润滑剂有适当的粘度；③

线接触流体动压润滑的定解条件

·20· 机械 2005年 第32卷 增刊 线接触流体动压润滑的定解条件 刘鸪然1，焦彬1，王武东1，C.Y .Chan 2 （1.上海电机学院，上海 200240；2.香港理工大学） 摘要：对线接触流体动压润滑进行一些研究，提出线接触流体动压润滑的定解条件。 关键词：线接触；流体；动压； 马丁理论在流体动压润滑发展历史上有重要意义，但马丁公式与实测相差1~2个数量级。其一原因是假定油膜起始和终止点 h 0

齿轮润滑状态及其转化条件

汽车减速箱齿轮润滑状态及其转化条件 汽车变速箱齿轮工作环境复杂,受力多变.若要研究减速箱齿轮的润滑状态及其转化条件,首先要了解减速箱齿轮的润滑特点.总的来说,齿轮润滑的特点有以下几个方面:1)一对齿轮的传动是通过一对一的齿面啮合运动来完成的,一对啮合齿面的相对运动又包含滚动和滑动.滚动对于形成动压油膜十分有利,滚动的摩损也非常小.滑动容易引起磨损,严重时甚至造成齿面擦伤与胶合,滚动量和滑动量的大小因啮合位置而异,齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变.2)齿轮传动润滑是断续性的,每次啮合都需要重新建立油膜,形成油膜的条件较轴承相差很远,与滑动轴承相比较,渐开线齿轮的诱导曲率半径小,因此形成油楔条件差[1].正是因为以上原因,减速箱齿轮的润滑状态目前并不能精确地定量计算.为了分析齿轮在润滑接触中摩擦系数随着工况条件的变化规律,我们引入Stribeck曲线.Stribeck曲线显示了流体动压润滑,弹流润滑,混合润滑和边界润滑状态的转换,可以作为预测润滑状态简便的方法. Stribeck曲线[1] 图中λ为膜厚比,是最小油膜厚度与摩擦副的一对粗糙表面的综合粗糙度之比. 式中: λ 为油膜比厚,σ1为小齿轮的齿面粗糙度值Ra; σ2为大齿轮的齿面粗糙度值Ra;hmin为最小油膜厚度. 当λ < 1 时,齿轮传动处于边界润滑状态. 当1 < λ < 3 时,齿轮传动处于混合润滑状态或弹性流体动压润滑. 当λ > 3 时,齿轮传动处于全膜流体动压润滑状态. 由Stribeck曲线我们可以看出齿轮的润滑状态主要有边界润滑,弹流润滑和流体动压润滑三种.

1.边界润滑.润滑油膜厚度小于两齿面间的综合粗糙度,轮齿间不存在有流动油膜,齿面只能靠边界油膜隔开,轮齿表面有较多的凸峰接触,易发生擦伤,胶合等磨损[2].边界润滑状态是极其不稳定的,极易因为外界条件的改变出现干摩擦的情况,一旦发生干摩擦,磨损率增大,齿轮就会发生拉伤甚至是咬死.所以齿轮润滑应尽量避免边界润滑状态. 2.弹流润滑.弹流润滑状态或混合润滑状态,是边界润滑和流体动压润滑共同作用的结果.在这种状态下,载荷一部分有油膜承担,另一部分有接触的微凸体承担.在一定条件下,弹流润滑比边界润滑是的摩擦系数要小,但仍然会有轻微的磨损发生. 3.流体动压润滑状态.弹性流体动力润滑状态的是指相互摩擦的表面之间的摩擦,流体润滑膜的厚度往往取决于摩擦表面的材料弹性变形以及润滑剂流变特性的润滑.这种状态下负载全部是由油膜承担的,所以发生胶合,点蚀以及磨损的几率是十分之小的,是比较理想的润滑状态所以如果有条件,我们尽量的把机械设备齿轮减速器的润滑状态调整为弹性流体动力润滑状态[3]. 从以上齿轮润滑状态分析可以看出油膜厚度是影响齿轮润滑状态转化的关键因素.研究影响齿轮润滑状态转化的条件首先要了解油膜厚度的影响因素.影响最小油膜厚度的因素有很多也很复杂,总的来说主要有齿轮的负载,齿轮工作时的速度,工作温度和环境温度,润滑油粘度等.不过这些因素并不是孤立单独的起作用,而是互相影响互相作用的. 一是载荷对最小油膜厚度的影响.当速度一定时,随载荷的增加,轮齿间的油膜形成机理及最小油膜厚度不同.在轻载时,齿轮表面润滑油的压粘效应不明显,表面弹性变形也很小,这时的油膜厚度主要受速度的影响,基本为动压润滑形式,油膜厚度较大.在中等载荷时,油膜厚度只受速度影响,润滑形式介于动压润滑和弹性流体动压润滑之间,当载荷稍有变化时油膜厚度并不变化,在载荷平稳的工作条件下,油膜厚度较稳定.在重载时表面接触应力加大,内部油压也加大,齿廓表面产生较大的弹性变形,润滑油出现明显的压粘效应,此时的润滑状态为弹性流体动压润滑,油膜厚度最小,但油膜刚性较好,油膜稳定. 二是速度对最小油膜厚度的影响.当载荷较大时,随着速度的增加,润滑油出现温粘效应.转速增大,润滑油温度升高,降低了润滑油由于压粘效应而增加的粘度,导致润滑油流动性增加,这样,油膜厚度就会随着转速的提高而增大。如果转速较低,由于油的粘度因载荷较大而增大,使其流动性降低,故不易建立有效油膜厚度[4]. 总之,由Stribeck曲线我们知道减速箱齿轮所处的润滑状态主要有边界润滑,弹流润滑和流体动压润滑三种,通过分析总结出了影响润滑状态转化的主要因素.因为齿轮工作条件的复杂性以及设备对于精度和定量化的要求,在计算最小油膜厚度和进一步研究其影响因素上我们仍有大量工作要做. 参考文献 [1] 纵杰.润滑技术在齿轮传动中的应用分析[J].浙江冶金，2010. [2] 时洪文常开华.关于齿轮减速器的润滑[J].砖瓦,2006. [3] 李林.浅析机械设备齿轮减速器的润滑[J].科技风,2013. [4] 孙健.齿轮在不同工作条件下的润滑状态[N].江苏石油化工学院学报，2001.

静压动压全压关系

全压＝静压＋动压，对于风机来说，全压＝出口全压－入口全压（一般为负值）。入口处的静压主要用来克服风机入口前的阻力和转化为风机入口前的动压。他们提供的设备的静压应该是为了保证设备吸风口处的风速（风量）而确定一个所需的值，这个值用来克服设备吸风口处的局部阻力和转化为吸入的空气动能，当在接入设备处的静压值越大，用来克服入口处的阻力和转化为入口处动能的能量就越大，抽风量就越多，入口处的风速就越大。 万向臂内的静压如果是用来送风就是正的，用来抽风就是负的，根据前面所述，这个静压就是用来克服入口/出口的阻力和转化为入口/出口空气的动能。他的全压就是静压＋动压这就没有什么好思想的。 所以，他们提供了设备静压，选风机时应该是把（全管道阻力＋所需的静压）数值之和来确定风机的全压。 静压、动压、全压 在选择空调或风机时，常常会遇到静压、动压、全压这三个概念。根据流体力学知识，流体作用在单位面积上所垂直力称为压力。当空气沿风管内壁流动时，其压力可分为静压、动压和全压，单位是 mmHg或 kg／m2或 Pa，我国的法定单 位是 Pa。 a. 静压(Pi) 由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。静压高于大气压时为正值，低于大气压时为 负值。 b. 动压(Pb) 指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压，其值永远是正的。 c. 全压(Pq)

全压是静压和动压的代数和： Pq＝Pi十Pb 全压代表 l m3气体所具有的总能量。若以大气压为计算的起点，它可以是 正值，亦可以是负值。 全压=静压+动压 动压=0.5*空气密度*风速^2 余压=全压-系统内各设备的阻力 比如：空调机组共有：回风段、初效段、表冷段、中间段、加热段、送风机段组成，各功能段阻力分别为：20Pa、80Pa、120Pa、20Pa、100、50Pa，机内阻力为290Pa，若要求机外余压为500Pa，刚送风机的全压应不小于790Pa，若要求机外余压为1100Pa，刚送风机的全压应不小于1390Pa，高余压一般为净化机组，风压的大小与电机功率的选择有关。一般应根据工程实际需要余压，高余压并不都是好事。 空调机组或新风机组常将风机装在最后，风机出口风速高，动压高，静压小，工程中常在出口处加装消声静压箱，降低动压，增加静压，同时起均流、消声作用。

液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线

精品资料推荐 液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线 (二) HZS —I型试验台 一.实验目的 1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。 2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。 3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。 二.实验要求 1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。 2. 绘制摩擦系f与轴承特性的关系曲线。 3. 绘制轴向油膜压力分布曲线 三?液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理 当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度 时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层 中产生压力。当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴与轴瓦之间处于液体摩擦润滑状态。因此这种轴承摩擦小，寿命 长，具有一定吸震能力。 液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图8-1所示。 滑动轴承的摩擦系数f是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度(Pas)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MPi)有关，令 n P (7) 式中：一轴承特性数 观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数f随轴承特性数的变化如图8-2所示。 图中相应于f值最低点的轴承特性数c称为临界特性数，且c以右为液体摩擦润滑区， c以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。因此f值随减小而急剧增加。不同的轴颈和轴瓦材料、加工情况、轴承相对间隙等，f—曲线不同，c 也随之不同。 四.HZS-1型试验台结构和工作原理 1?传动装置 如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V带5 带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。

流体静压润滑

流体润滑的基本原理 之 流体静压润滑 流体静压润滑 定义，什么是流体静压润滑 流体静压润滑是利用专用外界的流体装置，是流体产生压力，并将具有压力的流体输入到摩擦表面，将两摩擦表面用一层静压流体膜分开以支持外载荷的润滑。 流体静压润滑的特点 主要优点是： (1)适用速度范围广由于流体静压润滑本身不需要相对运动的功能，因而在任何速度下包括很高速或很低速，启动或停车以及正反转都能建立—层完整的流体膜，并获得良好的工作性能。 (2)摩擦系数很小其一般摩擦系数μ只有0.0001~0.0008，例如采用32号机械油的静压导轨，其起动摩擦系数一般在0.0005，因而功耗小，效率高，并在低速条件下不会产生粘滑现象。 (3)使用寿命长因为两个相对运动的表面不直接接触、磨损很小、能长期保持精度，同时对摩擦副的材料没有特殊要求等，因而大大地延长了其使用寿命。 (4)运动精度高液体静压膜具有某种“平均误差”的作用，可以补偿制造误差的影响。因而对轴颈或轴承的加工精度和表面粗糙度要求一般比液体动压润滑轴承为低。这点同滚动元件支承相比尤为明显。

(5)适应性和抗振性能好静压润滑的适应性很广，能满足轻裁到重载，小型到大型，低速到高速的各种机床和机械设备的要求、同时，静压流体膜有良好的吸振性能，运动均匀平稳，振动、噪音都很小。 主要缺点： 其缺点主要是工作时要一套可靠的高压供油装置，投资费和维护费较高，也增加了机器所占空间，而总效率较低，从这个角度分析．不如动压润滑机构简单，费用低。因此．究竞选用何种润滑方式，应根据具体要求综合考虑，必要时也可设计成动静压联合润滑方式。 3.2：流体静压润滑支承原理 流体静压支承的共同特点是各摩擦面都开有几个流体腔，每个流体腔的四周均有封流体的面，一般将一个流体腔及其封流体的面称为一个文承单元(或流体垫)，若干个支承适当配置，便构成流体静压支承，整个摩擦副的承栽能力，是各支承单元承载能力的合成结果。所以理解单个支承单元的工作原理，是全面了解整个支承的基础。

流体润滑原理小结

1.粘度 润滑油的粘度决定了流体润滑状态下的压力分布、油膜速度、流量、摩擦系数和油膜厚度等，所以是十分重要的参数。应了解粘度的多种表示法，和影响润滑油粘度的因素。 动力粘度（绝对粘度）：η 单位：P=10-1 Pa ·s ；cP=10-2 P=10-3 Pa ·s=102 kgf ·s/cm 2 量纲：ML -1T -1 （质量·长度-1 ·时间-1 ） 运动粘度：ν=η／ρ 单位：St=10-4m 2 /s ；cSt=10-2 St=102 cm 2 /s 量纲：L 2T -1 （长度2 时间-1 ） 影响粘度的重要因素：温度和压力。 粘-温曲线： 称雷诺粘度方程 β 粘温指数。 粘压曲线： 0 p p e αηη= α 粘-压系数 2.流体动压润滑 ⑴雷诺方程：流体动压润滑油膜压力分布的微分方程 雷诺方程推导的依据是：粘性流体力学的基本方程和一些简化假定。 方法是：由简到繁，由特例到普遍。 建立油膜压力的条件有：收敛油楔的几何形状，具有一定粘度的润滑剂和相对运动速度。 油楔效应： 摩擦对偶间必须有收敛油楔的几何形状，根据流体不可压缩和流量必须连续导出一维雷诺方程： 36dp h h U dx h η-= ······················ （R-1） 由于两表面间速度随时间变化的情况不多，故雷诺方程中的伸张项常被忽略： () 0't t e k --=βη

挤压效应： 两表面间有法向接近（相对运动 ）时的雷诺方程： 312dp dh x x dx dt h η-= ·· （R-2） 雷诺方程的普遍式： ()()()() 331212216612h p h p x x z z h U U h U U V V x x ρρηηρρρ???? ????+ ? ????????? ?? =-+++-??（R-3） 对于不可压缩液体的普遍式： ()()3312 126612h p h p h U U h U U V x x z z x x ηη?????????? +=-+++ ? ??????????? ··· （R-4） 雷诺方程中引起压力的因素有三：油楔效应，伸张效应和挤压效应。 ⑵斯托克斯方程：流体动压润滑膜的压力与速度关系方程。 流体在间隙中的速度方程，u,w 分别为速度在x 和z 方向的分量。 ()21112U U p u y y h y U x h η-?= -++? ()12p w y y h z η?=-? 将速度方程中的u 和w 对y 积分，可得流量方程： 3120 212h x U U h p q udy h x η+?==- ?? 由压力、速度、粘度、油膜厚度可求摩擦力： () 212x U U h p h x ητ-?= ± ? 当y=h 时，用‘+’；y=0时，用‘－’。 当y=h 时，用‘+’；y=0时，用‘－’。 沿润滑膜边界积分可求得总摩擦力。 30 12h z h p q wdy z η?==- ??z p h z ??± =2τ

动压静压动静压轴承的工作原理及装配知识

动压静压动静压轴承的工作原理及装配知识 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识 一、静动压轴承的工作原理 先启动供油泵，油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜，支承、润滑和冷却主轴，由于节流器的作用油液托起主轴，油经回油孔通过回油泵回至油箱。然后启动磨头电机，主轴旋转。利用极易产生动压效应的楔形油腔结构，主轴进入高速稳态转动后，形成强刚度的动压油膜，用以平衡在高速运行下的工作负载。 结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用，使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm；或≤1μm 高刚度：由于该轴系的独特油腔结构，轴承系统在工作时，主轴被一层压力油膜浮起，主轴未经旋转时为纯静压轴承，主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜，因而形成具有压力场的动压滑动轴承，该结构提高了轴承的刚度；轴向刚度可达到20—50kg /1μm；径向刚度可达到100kg /1μm 高承载能力：由于动压效果靠自然形成，无需附加动力，使得主轴承载能力大大提高。长使用寿命：理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下，极少维修. 利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转，把润滑油带进轴承的楔形空间建立起压力油膜隔开。这种轴承称为动压滑动轴承。靠液体润滑剂动压力形成液膜隔开两摩擦表面并承受载荷滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面相对运动带入两摩擦面之间。产生液体动压力条件是﹕两摩擦面有足够相对运动速度﹔润滑剂有适当黏度﹔两表面间间隙是收敛。 二、动压滑动轴承的安装

机械设计(9.3.2)--流体动压润滑的基本理论思考题

10-3 第十章 液体动压润滑基本理理论 1、简述形成稳定动压油膜的条件？ 答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙； 2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油； 3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。 2、径向液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承的承载机理有何不同？ 径向液体动力润滑轴承的承载机理是轴承与轴颈以一定的相对运动速度将润滑油带入两摩擦表面间的收敛间隙，形成动压油膜把两摩擦表面分开，油膜压力与外载平衡。 液体静压轴承是利用油泵将具有一定压力的润滑油通过一套供油系统将润滑油输入两滑动表面间，使两表面分离，形成油膜并承载。 3、如何选择普通径向滑动轴承的宽径比？宽径比选取过大时会发生什么现象？宽径比常用的范围是0.5~1.5。宽径比选得小时可提高轴承运转平稳性，端泄流量大，功耗小，油的温升较低，但轴承承载能力要降低。宽径比选得过大时，轴承宽度较大，易造成轴颈与轴承局部磨损严重。

4、相对间隙ψ对轴承性能有何影响？在设计时如果出现温升过高，应如何调整ψ的取值？ 相对间隙ψ对轴承的承载能力、摩擦功耗和温升都有重要影响。ψ取大值时，则润滑油的流量增加，温升降低；ψ取小值时，则温升增加。 5、液体动力润滑油轴承在热平衡计算时为何要限制油的入口温度？ 在热平衡计算时限制油的入口温度是因为润滑油都是循环使用。如果温度过低，必须加大存油容积，以保证能有较长时间使回油油温降低到所要求的入口温度。入口温度过高，油在循环时带走热量少，散热效果降低。 6、设计液体动压向心滑动轴承时，在其最小油膜厚度不够可靠的情况下，应调整哪些参数方可能实现液体润滑？ 增加润滑油粘度，增加转动速度，适当增加相对间隙。

流体动力润滑

流体润滑的基本原理 之 流体动力润滑 流体润滑研究和发展 机器在运动时，运动的零部件之间必定会发生摩擦从而造成磨损，而润滑是减小摩擦、减轻甚至避免磨损的直接措施。人类进入工业社会以后，润滑已逐渐发展成为一门重要的技术，井已成为工业部门和学术机构重要的研究领域。19世纪未流体润滑现象被首次发现，几乎同时流体润滑理论也被提出来了。二战期间军事装备的需求促使润滑技术高速发展，也对润滑理论，持别是流体润滑理论提出了更高的要求。战后各工业国立即投入大量人力物力，开展有关方面的研究。 现在比较成熟的流体润滑原理主要包括三个方面内容，它们是：1．流体动力润滑 2．流体静压润滑 3．弹性流体动力润滑 流体动力润滑原理 1.1：定义 流体动力润滑是利用流体的黏附性，使流体黏附在摩擦表面，并在摩擦副做相对运动时被带入两摩擦副的摩擦表面之间。如果两摩擦副的表面形成收敛的楔形空间，则被带入摩擦副的两摩擦表面中的流体就会形成一定的压力，这种压力会随着摩擦副的运动速度和流体的粘度发生改变。当流体的粘度一定时，摩擦副的运动速率越大，则流体形成的压力就越大；当摩擦副的运动速率一定时，流体的粘度越大，则流体形成的压力就越大。

进入摩擦表面的流体会像一个楔子，由于摩擦副在不断的做相对运动，所以会产生一定的压力，迫使流体向楔子一样楔入两摩擦表面，从而将两摩擦表面分隔开来，阻止两摩擦表面直接接触。 简单地说，流体动力润滑是利用相对运动的摩擦表面间的相对速度、流体的粘滞行和摩擦副之间的楔形墙体，迫使流体压缩而产生压力膜将两表面完全分隔开，并依靠流体产生的压力来平衡外载荷。 两个作相对运动物体的摩擦表面，用借助于相对速度和流体的粘滞性而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷，称为流体动力润滑。所用的粘性流体可以是液体(如润滑油)也可以是气体(如空气等),相应地称为液体动力润滑和气体动力润滑。 流体动力润滑是依靠表面运动而产生的动力学效应。这种动力学效应所表现的最重要的形式就是润滑膜压力的升高，所以，这种润滑常被称为流体动压润滑。润滑膜压力升高，就意味着它具有高承载能力。 从定义中我们可以看出流体动力润滑必须具备以下几个要素： A：摩擦副的运动速度。动压润滑必须是摩擦副做相对运动，运动速率越大，动压就越大。 B：粘性流体。动压的形成及大小与摩擦副的相对运动速率、流体的黏度有关。 C：两摩擦副的表面形成收敛的楔形空间。 上三个要素被称为流体动力润滑的三要素。也是形成流体动力润滑的必要条件 1.2流体动力润滑机理 正如流体润滑定义中所述一样，流体动力润滑必要条件之一就是摩擦副的相对运动，没有运动，就谈不上动力润滑。 但是这种运动并非相对运动，因为流体膜中产生压力的根本原因是流体的粘滞性和在两摩擦面之间通道的粘附作用，这两者提供了运动表面对流体的裹狭效

要形成液体动压润滑的条件

要形成液体动压润滑的条件？ 产生液体动压力的条件是： ①两摩擦面有足够的相对运动速度； ②润滑剂有适当的粘度； ③两表面间的间隙是收敛的，在相对运动中润滑剂从间隙的大口流向小口，构成油楔。 机械加工后的两摩擦表面微观是凹凸不平的,如图1中局部放大图。在正常运输的液体动压轴承中，油膜最薄(即通称最小油膜厚度)处两表面的微观凸峰不接触，因而两表面没有磨损。这时的摩擦完全属于油的内摩擦，摩擦系数可小至0.001。油的粘度越低,摩擦系数越小，但最小油膜厚度也越薄。因此，油的最低粘度受到最小油膜厚度的限制。当最小油膜厚度处两表面的微观凸峰接触时,油膜破裂,摩擦和磨损都增大。摩擦功使油发热而降低油的粘度。为使油的粘度比较稳定，一般采用有冷却装置的循环供油系统或在油中加入能降低油对温度敏感的添加剂(见润滑剂)。液体动压轴承在启动和停车过程中，因速度低不能形成足够隔开两摩擦表面的油膜，容易出现磨损，所以制造轴瓦或轴承衬须选用能在直接接触条件下工作的滑动轴承材料。液体动压轴承要求轴颈和轴瓦表面几何形状正确而且光滑，安装时精确对中。液体动压轴承分液体动压径向轴承和液体动压推力轴承。液体动压径向轴承又分单油楔和多油楔两类（见表）。 单油楔液体动压径向轴承轴颈周围只有一个承载油楔的轴承。图2中是剖分式的单油楔轴承。O为轴承几何中心，O j为承受载荷F后的轴颈中心。这两中心的连线称为连心线。连心线与载荷作用线所夹锐角称为偏位角。受载瓦面包围轴颈的角度β称为轴承包角。O j 与O 之间的距离e称为偏心距。轴承孔半径R与轴颈半径r之差c称为半径间隙。c与r

之比称为相对间隙。e与c之比ε称为偏心率。最小油膜厚度h=c-e=c(1-ε),所在方位由确定。轴承宽度B(轴向尺寸)与轴承直径d之比称为宽径比。 油楔只能在轴承包角内生成。当ε=0时，O j与O重合，轴承则不能(靠油楔)承载。载荷越大偏心率也越大。当ε=1时，最小油膜厚度为零，轴颈与轴承即直接接触,这时会出现严重的摩擦和磨损。在液体动压润滑的数学分析中,将油的粘度η、载荷p(单位面积上的压力)、轴的转速n和轴承相对间隙合并而成的无量纲数ηn/p2称为轴承特性数。对给定包角和宽径比的轴承，轴承特性数只是偏心率的函数。对已知工作状况的轴承，可由此函数关系求其偏心率和最小油膜厚度，进而核验该轴承能否实现液体动压润滑；也可按给定的偏心率或最小油膜厚度确定轴承所能承受的载荷。轴承特性数反映液体动压润滑下载荷、速度、粘度和相对间隙之间的相互关系：对载荷大、速度低的轴承应选用粘度大的润滑油和较小的相对间隙；对载荷小、速度高的轴承，则应选用粘度小的润滑油和较大的相对间隙。 继续追问：轴承间隙必须适当，一般为0.001d~0.003d , d 为轴颈直径其中0.001 还是。 0.0001 补充回答： 相对间隙对轴承性能的影响很大，除影响轴承的承载能力或最小油膜厚度外，还影响轴承的功耗、温升和油的流量(图3)。对不同尺寸和工作状况的轴承，都有最优的相对间隙范围，通常为0.002～0.0002毫米。 轴承宽径比是影响轴承性能的又一重要参数。宽径比越小，油从轴承两端流失越多，油膜中压力下降越严重，这会显著降低轴承的承载能力。宽径比大时，要求轴的刚度大,与轴承的对中精度高。通常取宽径比为0.4～1。

实用文档之风机的静压与动压有何区别

实用文档之"风机的静压与动压有何区别" 1. 气体的静压 气体给予与气体方向平行的物体表面的压力Pst. 2. 气体的动压 将气体因具有流动速度C(m/s)而具有的能量无损失地转换为压力时 的压力升. Pd=ρ*C*C/2 ρ---气流的密度, kg/m^3 3. 气体的全压P 在同一位置上气体的静压与动压之和. P=Pst+Pd 4. 通风机全压P 通风机全压是指通风机出口与进口截面上的气体全压之差． 静压：由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力。其测定方法为：在流体管道的管壁上开个小孔，用一根测压管接在上面，测压管与水平面垂直，测压管中液柱的高度即为管道内该处相对于大气的压力，也即相对静压。 动压：动压是由于流体的运动而产生的压力，其值不小于零。计算方法为ρν2/2，ρ为流体密度，ν为流体速度。 说到一个通风设备,静压是不科学的说法,不过习惯了也就合理了. 静压和余压是同一个物理量. 静压是指将风机开启,出风口关闭(此时无动压)测得的静压(等于全压). 余压指设备除了风机还有盘管、滤网等辅件构成，扣除辅件的阻力剩余的全压就是余压，便于选择配管等。 就风机盘管的接管来说，管道阻力不大（不超过1Pa/m）主要考虑出风口、回风口的局部阻力即可。 静压是指将风机开启,出风口关闭(此时无动压)测得的静压。 动压是指出风口开启后因为气流流动引起的压力，动压＝ 0.5*q*v2=0.5*空气密度*风速的平方；

工程当中一般将风速都按定值设计，所以动压就是恒定的，所以克服管路阻力实际上是静压，所以一般正规的厂家介绍时都是说静压，而不说出口余压。 风管和水管是不一样的.在流体力学中,空气是可压流体,水是不可压流体,在流体力学理论建立的模型基础都是不同的 “静压是由于分子运动力产生的对壁面的压能，在流场内各点大小都一致；动压是因为流体动量形成的压能，仅在迎着来流方向存在。这是一对理论范畴。全压是静压和动压的总和，反应了流体的做功能力水平。在流体流动过程中，扣除阻力损失后，静压和动压会相互转化。并不是不变的。” 大多数的人都理解全压=动压+静压，但对“静压和动压会相互转化”理解不是很深。全压=动压+静压，也就是说，一旦风机选定，可以理解为风机的全压是一个定值（当然还与电源电压等有影响），但由于系统各点的阻力（局部和沿程）的影响，系统各点的全压是不同的。 对于动能，很多人都查了资料教材，也说的很对！但对静压怎么得出来的，看法不一致。 呵呵，其实，很简单啊，既然有全压=动压+静压，那不是静压＝全压－动压吗？？？ 可能有些人认为不对，爱与水的静压来对比，公式也的确也没有错，但是，空气与还是有很大的区别的，尽管在实际大多数工程中，可以认为空气不能被压缩。 比较一下空气和水的动力黏度值就会发现它们之间有多大！！！空气分子运动能和水的运动相比吗？水往低处流，而空气呢？它的运动方式就更加的复杂，其复杂恰就在于“静压和动压会相互转化”，且几乎时刻都在转化。也就是说静压难测，也很少测。但动压好测啊，呵呵，所以有：静压＝全压－动压。 再说说余压，从概念来说，余压就是剩余下来的压力。而机外余压呢，就是通过风机自身损失后剩下的压力。 余压是个相对值，也就是说，它在系统中是变化的，每个点后面的余压都是不通的。其计算公式为：余压＝全压－压力损失（局部和沿程）。举个例子：如果把一段管分为两段，且标号为A（起点）－B－C（终点）的话，那么，B点的余压就成了B-C段的全压了。 那么机外余压的道理也一样：机外余压＝风机全压－风机内的压力损

流体动压润滑理论

流体动压润滑理论 （简介）在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体 完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防 止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低，这就是流体润滑。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关 发展简史 1.流体动压现象) 当动环回转时，由于静环表面有很多微孔，动环的转动使其表面与静环表面上的微孔形成收敛缝隙流体膜层，使每一个孔都像一个微动力滑动轴承。也就是说，当另一个表面在多孔端面上滑动时，会在孔的上方及其周边产生流体动压力，这就是流体动压效应。 （实例） 流体动压润滑 ——流体动压润滑是依靠运动副两个滑动表面的形状，在其相对运动时，形成产生动压效应的流体膜，从而将运动表面分隔开的润滑状态。 特点） a.流体的粘度，一般遵循粘性切应力与切应变率成比例规律 b.楔形润滑膜，依靠运动副的两个滑动表面的几何形状，在相对运动时 产生收敛型流体楔，形成足够的承载压力，以承受外载荷。

形成动压润滑的条件： a.润滑剂有足够的粘度 b.足够的切向运动速度（或者轴颈在轴承中有足够的转速） c.流体楔的几何形状为楔形（轴在轴承中有适当的间隙） 2.流体动压润滑理论) 在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低。滑动轴承运动副间要现成流体薄膜，必须使运动副锲形间隙中充满能够吸附于运动副表面的粘性流体，并且运动副表面相对运动可以带动润滑流体由大端向间隙小断运动，从而建立起布以承受载荷。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关。 流体润滑具有极低的摩擦阻力，摩擦系数在0.001～0.008或更低（气体润滑），并能有效地降低磨损。 流体润滑的分类：根据液体压力形成的方式可分为流体静压润滑和流体动压润滑。流体静压润滑是从外部供给具有一定压力的流体来平衡外载荷。流体动压润滑是由摩擦表面几何形状和相对运动，借助粘性流体的动力学产生动态压力，用此润滑膜的动压来平衡外载荷。 液体动压轴承 靠液体润滑剂动压力形成的液膜隔开两摩擦表面并承受载荷的滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面的相对运动带入两摩擦面之间的。产生液体动压力的条件是：①两摩擦 面有足够的相对运动速度； ②润滑剂有适当的粘度；③ 两表面间的间隙是收敛的 （这一隙实际很小，在图 1[油楔承载]中是夸大画的）, 在相对运动中润滑剂从间隙的大口流向小口，构成油楔。这种支承载荷的现象通常称为油楔承载（见润滑）。 机械加工后的两摩擦表面微观是凹凸不平的,如图1[油楔承载]中局部放大图。在正常