求解流休动力润滑雷诺方程的简化方程时又有何不同

2020-11-23 22:21:56 字数 6565 阅读 5911

1楼:致兑彻此

液体动压润滑向心滑动轴承的设计计算:着重掌握流体动力润滑的原理,一维雷诺方程及形成流体动力润滑的必要条件。1.12滚动轴承本章应重点掌握的主要内容有

通过一阶雷诺方程解释形成流体动力润滑的必要条件 30

2楼:匿名用户

p对x的导数不能等于零,h不能为常数即两板间有楔形间隙,

雷诺方程与ns方程有什么不同

3楼:熊猫你个瓜娃子

总体来说,是学习有关流体在静止状态下的静力学知识或有关运动下的动力学知识,以及相关工程应用的知识。 具体说起来,主要的基本知识有: 1)流体的特性,如粘性、压缩性等。

2)流体静止时表现出来的力学性质,如压差方程、平衡微分方程

4楼:星火小希望

雷诺方程是根据n-s方程和流体力学里的连续性方程推出来的吧

5楼:摆渡的一叶扁舟

在湍流中,对速度和压力进行均值和脉动的reynolds 分解后,代入n-s方程再平均一次,就得到了reynolds方程。

润滑的定义

6楼:村里那点事ta儒

润滑油是由基础油和添加剂严格按一定比例调配而成。主要的添加剂有:抗磨剂、抗氧化剂、清洁分散剂等。

润滑油的类型

1. 车用润滑油

2. 工业润滑油

机械油(高速润滑油)、织布机油、主轴油、道轨油、轧钢油、气轮机油、压缩机油、冷冻机油、气缸油、船用油、齿轮油、机压齿轮油、车轴油、仪表油、真空泵油

3.润滑油的技术指标

粘度指数:油品的粘度随温度变化的程度,同标准油粘度变化的程度对比的相对值叫粘度指数。值数越高,表示受温度影响越小。

粘度:液体受外力作用移动时,其分子间产生的阻力称为粘度。

闪点:油品在规定条件下,加热到它的蒸汽与周围空气形成混合气,当接触火焰发出闪火时的最低温度。

倾点:指冷却为固态的油品,倾斜放置加温到油品开始移动的最低温度。

sae级数:美国汽车工程师协会(粘度)0w 5w 10w 15w 20w 25w

api级数:美国石油协会(质量分类)sa sb sc sd se sf sg sh sj ec

ca cb cc cd ce cf cf-4 cg cg-4

齿轮油sae等级75w 80w 85w 90w 90 140 250 gl-1 gl-2 gl-3 gl-4 gl-5

4.润滑油的添加剂

1. 清净分散剂:吸附氧化产物,将其分散在油中。由浮游性组分抗氧化、抗腐蚀、组合、合成

2. 抗氧抗腐剂:提高油品氧化安全性——防止金属氧化、催化陈旧延缓油品氧化速度隔绝酸性物与金属接触生成保护膜具有抗磨性

3. 抗磨剂:在摩擦面的高温部分能与金属反应生成融点低,

4. 油性剂:都是带有极性分子的活性物质,能在金属表面形成牢固的吸附膜,在边界润滑的条件下,可以防止金属摩擦面的直接接触。

5. 增粘剂:又称增稠剂,主要是聚俣型有极高分子化合物,增粘剂不仅可以增加油品的粘度,并可改善油品的粘温性能。

6. 防锈剂:是一些极性化合物,对金属有很强的吸附力,能在金属和油的界面上形成紧密的吸附膜以隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀;防锈剂还能阻止氧化、防止酸性氧化物的生成,从而起到防锈的作用。

7. 抗泡剂:使气泡能迅速地溢出油面,失去稳定性并易于破裂,从而缩短了气泡存在的时间。

5.润滑油功能

1. 润滑及减低摩擦阻力

润滑油的作用,就是润滑发动机内的各种机件,并在两者表面之间形成一层油膜,以减低摩擦阻力,使运作更加顺畅。

2. 密封性作用

润滑油必须在活塞环与汽缸之间形成有效的密封性,以防汽体的泄露和外界的污染物浸入。

3. 冷却作用

在运转过程中,机件与机件的相互摩擦产生的热量或高温,润滑油的作用就是冷却及减低发动机的温度。

4. 清洁性

把机件中有害杂质和未及燃烧的不溶性物质带走,使这些污染物速离润滑表面及避免油泥的形成。

5. 防腐蚀功能

润滑油能提供接触部件完全分离的油膜,会减少机件接触及磨损的机会,避免金属表面受到腐蚀。

因此,spc润滑油具备了以下特点来满足上述功能:

1. 高粘度指数性能

粘度指数是衡量润滑油粘度温度变化的数值,其数值愈大,粘度随温度的变化愈小,从而能够适应更广阔的工作温度范围。

2. 低挥发性

在高温运转的时间,必须仍保持低挥发性,减低润滑油消耗量,从而减少添加润滑油的次数。

3. 清洁性

通过加入清净剂和分散剂,润滑油能有效地防止活塞环卡紧,并且预防油泥在活塞环与汽缸等处的积累。

4. 良好的过滤性,避免润滑油对过滤器的阻塞,从而能够提供顺畅的油路循环系统,保证润滑油的清净性及超卓的冷却性。

5. 抗泡沫特性避免泡沫在润滑油中形成,并使油膜破裂,从而降低润滑油的氧化速度,减少润滑油的损耗。 1. 根据基础油分类

根据基础油分类,益佰润滑油分为两种,一种是采用矿物基础油,并加上各有关的特效添加剂调和而成;另一种是利用化学方法生产的合成油,这种油性能比矿物油更好,但**也昂贵一些。

2. 据粘度分类

根据粘度分类,spc润滑油分为单式粘度机油和复式粘度机油两种。单式粘度润滑油是用于发动机在某个温度范围内运转适用的润滑油。但如果发动机的温度超过其指定的温度范围,润滑油将不能提供充分的润滑作用。

单式粘度润滑油的分类为sae30、40及50(sae为美国汽车工程师协会之英文缩写,其后数字为润滑油粘度范围指示)复式粘度润滑油适用于更大的温度范围,虽然温度改变,润滑油仍能维持其粘度。其润滑油包含了在低温时的特性,但又不会像单式粘度润滑油,在高温时变得太薄。所以,当您看见产品说明上指示,如sae15w/40,则表示该润滑油是复式粘度,spc润滑油大多产品为复式粘度机油。

3. 据用途分类

根据用途分类,spc润滑油分为汽油发动机润滑油和柴油发动机润滑油。汽车油以api/ s* 柴机油以api/c*表示,若标示为apis*/c*,则表示该润滑油为柴汽通用润滑油(api为美国石油协会之英文简写,是现今世界最普遍采纳的画分润滑油等级的权威机构)。其汽车润滑油等级为sa sb…sh sj ec柴油车润滑油等级为ca cb cc…cg cg-4。

另外spc润滑油还有摩托车专用润滑油。有适用于二衡摩托车的tb级、tc级和舷外机使用的biatc-wii级,还有四衡摩托车的各款高级润滑油。

7.如何选择适合的润滑油

前面我们已经了解了spc润滑油的产品规格,那么我们就可以根据自己车辆的情况来选用适合的润滑油了。

首先,应考虑选择何种粘度的润滑了。

选择润滑油的粘度要依据发动机的工作环境条件,通常主要考虑:

1.温度:常处高温条件,应该选高粘度;常处低温条件,应该选低粘度。

2.负荷:工作负荷大,应该用高粘度的。润滑油添加剂领域的科技进步,使润滑油的粘度-温度特性有了很大的改善,产生了一种复式粘度的润滑油如spc合成润滑油5w-50,它在低温零下30℃时流动性能仍非常好,在高温时粘度不会降低太多,保证足够的油膜强度。

其次,还应考虑选择何种等级的润滑油。

目前,西方发达国家,se sf级的润滑油基本上已经停止生产和使用,而国内由于多种原因,有些地区低级别的润滑油仍然大行其道。这其实是我们的汽车寿命短,维修费用高的一个重要原因。所以我们在推荐润滑油的级别时,比目前国内润滑油的使用习惯一个等级,这样做的目的,是希望广大的司机朋友能够正确使用润滑油,从而养护好您的爱车,提高汽车的使用寿命,节省维修费用。

现在,我们选取机种有代表性的汽车来说明选择润滑油的等级的方法:微型面包车一般可选se级;夏利可选sf级及级上;桑塔纳可选sg级及以上;本田可选sh级及以上;福特应选世界顶级sj级。

但是,有以下情况的汽车应提高一至二个等级:

1. 在城市中行驶,由于经常堵车,走走停停,发动机工作温度不稳定,容易积碳,加快磨损(发动机的磨损70%发生在起动阶段);

2. 长途高速行驶,发动机长时间处于高温状态;

3. 急速行驶,发动机转速要求快拉高,切换档频率又快,机件所受阻力变化争剧;

4. 高负荷行驶如轿车装货,货车超载,这时发动机要吸入更多的油气才能运转,行车速度慢,散热又不好,一般机油会导致很快劣化变质失效。

分类按摩擦副之间润滑材料的不同,润滑可分为流体(液体、气体)润滑和固体润滑(见润滑剂)。

按摩擦副之间摩擦状态的不同,润滑又分为流体润滑和边界润滑。介于流体润滑和边界润滑之间的润滑状态称为混合润滑,或称部分弹性流体动压润滑。

流体润滑  在适当条件下,两相互摩擦表面可以被一层具有一定厚度(1.5~2微米以上)的粘性流体隔开,由流体压力平衡外载荷,流体层内的分子大部分不受摩擦表面离子电力场的作用而可自由移动,即摩擦只存在于流体分子之间的润滑状态。流体润滑的摩擦系数很低(小于0.

01)。按润滑膜压力的产生方式,流体润滑可分为动压润滑和静压润滑。

①流体动压润滑:靠摩擦表面的几何形状和相对运动,由粘性流体的动力作用产生压力,以平衡外载荷。

②流体静压润滑:由外部向摩擦表面间供给有一定压力的流体,靠流体的静压力平衡外载荷。

在传统的润滑力学研究中,摩擦体和润滑流体分别被看作为刚性体和粘性流体(牛顿流体)。实际上摩擦体是弹性体,不过有时可以把它简化为刚性体。需要考虑弹性变形和压力对粘度影响的流体动压润滑,称为弹性流体动压润滑。

摩擦体处于塑性状态时需要考虑塑性效应的流体动压润滑,称为塑性流体动压润滑。流体润滑的传统研究方法始于1886年,奠基人为英国的o.雷诺。

后人把传统润滑力学研究成果统称为经典润滑力学。

在流体润滑中,流体的粘性一般用粘度来评定。图1为假设流体为不可压缩并作层片状流动的模型。流体对切向运动的粘性剪切阻力,即切应力τ与速度梯度(流体速度u沿垂直于层片方向y的变化率)的关系为式中η为比例常数,即粘度,又称动力粘度。

上述关系称为流体层流流动(图2)的内摩擦定律,又称牛顿内摩擦定律。流体的流动行为符合此定律的称为牛顿流体。对于脂类塑性体(称非牛顿流体)相应的内摩擦定律为式中 τ0为脂的初始剪切阻力。

有时还应考虑流体流动对时间的依从关系。  雷诺方程是描述流体动压润滑膜压力分布的基本方程。传统的雷诺方程是基于粘性流体的运动方程,又称纳维-斯托克斯方程。

它是与质量连续性方程合并后根据某些假设简化得出的。描述流体润滑膜压力分布的普遍雷诺方程为式中v1、v2分别为边界面1、2沿x方向的速度;t为时间;η为流体的动力粘度;p为流体膜的压力为流体的密度;h为膜厚度。此式左边两项表征膜压力分布,右边三项表明流体动压润滑膜压力产生的原因,即楔入效应、表面伸张效应和挤压效应。

通常表面伸张效应极微,可以忽略。当膜厚h无变化时,挤压效应也可忽略。因此在大多数工况下,润滑流体的楔入效应为产生膜压力的主要项。

对于气体动压润滑,还要对上述普遍雷诺方程附加一状态方程,如认为润滑气体为真实气体,满足多方关系,则附加的方程为式中t为绝对温度;r为特定气体的气体常数;n为多方膨胀指数,n=cp/cv,cp和cv分别为定压比热容和定容比热容。当n=1时,为等温流动;当n=1.401(空气)时,为绝热流动。

此外,当润滑膜中的温度变化很大,从而使粘度发生显著变化时,还须对普遍雷诺方程附加一能量方程联立求解。

边界润滑 两相互摩擦表面间存在一层薄膜(边界膜)时的润滑状态。这种现象通常出现在机器起动或停车时。边界膜可分为吸附膜和反应膜等(图3)。

润滑剂中的极性分子吸附在摩擦表面所形成的膜称为吸附膜。吸附膜又分为物理吸附膜和化学吸附膜。①物理吸附膜:

分子的吸引力将极性分子牢固地吸附在固体表面上,并定向排列形成一至数个分子层厚的表**。②化学吸附膜:润滑油中的某些有机化合物(如二烷基二硫代磷酸盐、二元酸二元醇酯等)降解或聚合反应所生成的表**,或润滑油中极性分子的有价电子与金属表面的电子发生交换而产生的化学结合力,使金属皂的极性分子定向排列并吸附在表面上所形成的表**。

润滑油中的添加剂,如含硫、磷、氯等有机化合物的极压剂,与金属表面起化学作用生成能承受较大载荷的表**称为反应膜。在两个摩擦面上凸峰直接接触相对运动时所产生的摩擦热作用下,反应膜不断形成和破坏。 吸附膜达到饱和时,极性分子紧密排列,分子间的内聚力使膜具有一定的承载能力,防止两摩擦表面直接接触。

图4为吸附膜的润滑作用模型。当摩擦副相对滑动时,吸附膜如同两个毛刷子相对滑动,能起润滑作用,降低摩擦系数。反应膜熔点高,不易粘着,剪切强度低,摩阻力小,又能不断破坏和形成,故能防止金属表面直接接触而起润滑作用。

影响吸附膜润滑性能的因素有极性分子的结构和吸附量、温度、速度和载荷等。当极性分子中碳原子数目增加时,摩擦系数降低。极性分子吸附量达到饱和时,膜的润滑性能良好并稳定。

当工作温度超过一定范围时,吸附膜将散乱或脱附,润滑失效。通常吸附膜的摩擦系数随速度的增加而下降,直到某一定值。在一般工况下,吸附膜的摩擦系数与干摩擦相同,不受载荷的影响。

反应膜在极高压力下有很强的抗粘着能力,润滑性能比任何吸附膜更稳定,它的摩擦系数随速度的增加而增加,直到某一定值。反应膜常用于重载、高速和高温等工况下。

在一定的工作条件下,边界膜抵抗破裂的能力称为边界膜的强度。它可用临界pv值、临界温度值或临界摩擦系数来表示。①临界pv值:

在正常的边界润滑中,当载荷p或速度v加大到某一数值,摩擦副的温度突然升高,摩擦系数和磨损量急剧增大。边界膜强度达到极限值时相应的pv值称为临界pv值。②临界温度值:

当摩擦表面温度达到边界膜散乱、软化或熔化的程度时,吸附膜发生脱附,摩擦系数迅速增大但仍具有某些润滑作用,这时的温度称为第一临界温度。当温度继续升高到使润滑油(脂)发生聚合或分解,边界膜完全破裂,摩擦副发生粘着,磨损剧增时的温度称为第二临界温度。临界温度是衡量边界膜强度的主要参数。

③临界摩擦次数:边界膜达到润滑失效时所重复的摩擦次数称为临界摩.