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流体动压润滑基本方程:雷诺方程详解

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:描述润滑油膜压强规律的数学表达式称为雷诺方程。图11-3 压力沿x方向曲线分布图下面利用一维雷诺方程分析压力沿x方向曲线分布及理由。在bc段:h<h0,由一维雷诺方程可知,因此压力曲线p沿x方向逐渐下降;又因,所以,因此速度v沿y方向的分布为曲线上凸。

流体动压润滑基本方程:雷诺方程详解

描述润滑油压强规律的数学表达式称为雷诺方程。雷诺方程的导出建立在以下假设的基础上:流体为牛顿流体;流体膜中流体的流动是层流;忽略压力对流体黏度的影响;略去惯性力及重力的影响;认为流体不可压缩;流体膜中的压力沿膜厚方向是不变的。在此基础上,推导出一维雷诺动力润滑方程:

978-7-111-50984-4-Part03-162.jpg

式中 η——润滑油动力黏度;

v——平板移动速度;

h——油膜厚度,与x有关;

h0——978-7-111-50984-4-Part03-163.jpg处的油膜厚度。

压力沿x方向曲线分布如图11-3所示。

978-7-111-50984-4-Part03-164.jpg(www.xing528.com)

图11-3 压力沿x方向曲线分布图

下面利用一维雷诺方程分析压力沿x方向曲线分布及理由。

ab段:hh0,由一维雷诺方程可知978-7-111-50984-4-Part03-165.jpg,因此压力曲线p沿x方向上升;又因978-7-111-50984-4-Part03-166.jpg(牛顿定律),所以978-7-111-50984-4-Part03-167.jpg,因此速度v沿y方向的分布为曲线下凹(因为二阶导数>0,有极小值)。

bc段:hh0,由一维雷诺方程可知978-7-111-50984-4-Part03-168.jpg,因此压力曲线p沿x方向逐渐下降;又因978-7-111-50984-4-Part03-169.jpg(牛顿定律),所以978-7-111-50984-4-Part03-170.jpg,因此速度v沿y方向的分布为曲线上凸(因为二阶导数<0,有极大值)。

b点处:978-7-111-50984-4-Part03-171.jpg,压力达最大值;与以上分析相同,978-7-111-50984-4-Part03-172.jpg,因此速度v沿y方向的分布为直线。

雷诺理论最重要的结论是揭示了油楔形成的条件,液体动力润滑可以获得足够厚的油膜,保证两表面不直接接触,避免磨损出现。

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