Page 50 - 《摩擦学学报》2020年第5期

第 5 期 李哲, 等: 条状润湿表面对面接触限量润滑油膜的影响研究 605

Inlet

ASA-2

Outlet
Inlet

Cr+SiO 2

Outlet
1 mm/s 3.4 mm/s 38.2 mm/s
Fig. 8 Interferograms of different surfaces
图 8 不同表面干涉图对比

1.2
PEG200 PEG200
w = 4 N 1.0 w = 4 N
q = 1.5 µL
Film thickness, h 0 /µm ASA-2 Relative film thickness, h R /µm 0.8 ASA-2
q = 1.5 µL
1

0.6
0.1
Cr+SiO 2
0.4 Cr+SiO 2
1 10 100
1 10 100
Speed, U d /(mm/s) Speed, U d /(mm/s)
Fig. 9 Film thickness vs speed under different surfaces Fig. 10 Relative film thickness vs speed under different
图 9 不同表面膜厚随速度变化曲线 surfaces
图 10 不同表面相对膜厚随速度的变化曲线
量供油的润滑膜厚与充分供油的润滑膜厚之比为相
着速度的增加呈“S”形变化，即“先减小、后增加、再
对膜厚，见公式(2).
减小”，表明了对应的供油量相似的变化. 在试验开始
h 0
h R = (2) 的低速度段，润滑油被滑块机械分离后到润滑轨道两
h full
式中：h —相对油膜膜厚； 侧，然后发生较大的自由表面回流，润滑油集中到润
R
h —限量供油条件下的油膜厚度，μm； 滑轨道中央区域，同样随速度的增加，回油时间减少，
0
h —充分供油条件下的油膜厚度，μm. 回油量降低，即乏油加剧，从而相对油膜厚度减小. 另
full
图9中的油膜厚度h -速度U 关系图转化成相对油 外，在ASA-2表面上润滑油较多分布在润滑轨道中
0
d
膜厚度h -速度U 关系后如图10所示. 可以看到普通 央，当速度进一步升高，此部分润滑油与滑块表面相
d
R
表面的相对油膜厚度随着速度的增加而持续地下降， 遇产生的受阻压力增加，会克服表面力作用而流向滑
这是因为润滑油回流时间随速度的增加而减小，从而 块入口两侧，从而改善入口处的润滑油供给，如图11
入口供油减少. 图11给出了对应于图9的不同速度下 中速度为11.3和 20.8 mm/s对应的ASA-2表面干涉图
的干涉图，可以看出在普通SiO 表面，随速度增加乏 所示，因此产生了相对膜厚的增加. 但随速度的继续
2
油程度不断加剧. 而ASA-2自集油表面的相对膜厚随 增加，回流时间进一步缩短，回油继续减小，甚至在中