發(fā)布時(shí)間：2021-01-20 13:34

　　論述了磁流體潤(rùn)滑性能的最新研究成果,主要涉及磁流體擠壓薄膜潤(rùn)滑效應(yīng)和磁流體潤(rùn)滑油膜特性理論探索,磁流體潤(rùn)滑性能與磁流變性能試驗(yàn)研究以及磁流體潤(rùn)滑性能數(shù)字仿真分析等,指出了目前研究的不足,介紹了磁流體應(yīng)用于軸承潤(rùn)滑方面的試驗(yàn)研究,不僅集中于滑動(dòng)軸承,還涉及潤(rùn)滑缺失嚴(yán)重的推力球軸承,其潤(rùn)滑效果明顯。 

【文章來(lái)源】：軸承. 2020,(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

磁流體軸承結(jié)構(gòu)示意圖

軸承潤(rùn)滑性能在很大程度上取決于潤(rùn)滑油的黏度,研究表明,外部磁場(chǎng)會(huì)使納米磁性顆粒形成鏈,磁流體黏度變大,從而使其承載能力增大,軸承潤(rùn)滑性能得到改善,有、無(wú)磁場(chǎng)作用下納米磁性顆粒分布如圖1所示。磁流體黏度會(huì)隨外部磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化,這就使得磁流體作為潤(rùn)滑劑時(shí)的摩擦因數(shù)可得到有效控制,因此,合理控制與監(jiān)測(cè)磁流體黏度對(duì)于深化磁流體潤(rùn)滑研究有重要意義�；诖�,文獻(xiàn)[19]通過(guò)推導(dǎo)磁流體的黏度方程,分析了油膜溫度、壓力及磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)磁流體黏度的影響,并給出了各變量的控制方程以及傳遞函數(shù),進(jìn)一步證明了磁場(chǎng)強(qiáng)度引起的磁流體黏度增量可以補(bǔ)償溫升帶來(lái)的黏度衰減。實(shí)際工況變化是控制并監(jiān)測(cè)磁流體黏度以改變摩擦因數(shù)的原因,而其理論上忽視了工況因素,僅考慮了外部因素。文獻(xiàn)[20]從理論上討論了偶應(yīng)力參數(shù)、磁力系數(shù)和磁流體油膜壓力、承載能力以及偏位角之間的關(guān)系,磁流體軸承結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示,該研究較側(cè)重于滑動(dòng)軸承。與前文研究不同,文獻(xiàn)[21]通過(guò)建立滑動(dòng)軸承磁流體彈流潤(rùn)滑模型,考慮了工況參數(shù)對(duì)磁流體油膜壓力及厚度的影響,但在面接觸滑動(dòng)摩擦中引入彈流潤(rùn)滑模型較少,一般流體潤(rùn)滑模型在點(diǎn)、線接觸的滾動(dòng)軸承中應(yīng)用較多。磁流體在磁場(chǎng)作用下,納米磁顆粒會(huì)產(chǎn)生布朗擴(kuò)散現(xiàn)象,使磁顆粒懸浮的同時(shí)導(dǎo)致磁流體油膜厚度不均勻。文獻(xiàn)[22]根據(jù)擴(kuò)散方程,結(jié)合磁流體中的凝結(jié)相變,從理論上研究了在磁場(chǎng)梯度和剪切流作用下,傳質(zhì)過(guò)程對(duì)磁性流體體積磁力和黏滯摩擦的影響。該理論模型基于磁性流體中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)到凝結(jié)相變,結(jié)合了電磁學(xué)和流體力學(xué)。

摩擦學(xué)試驗(yàn)方法的創(chuàng)新使得對(duì)磁流體潤(rùn)滑性能的研究更加豐富,文獻(xiàn)[23]采用球-3板[24]摩擦試驗(yàn)?zāi)Ｐ?對(duì)磁流體的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試,其模型原理如圖3所示,鋼球與3塊PTFE板互成均勻夾角接觸,PTFE板表面因下方固定有磁鐵而形成穩(wěn)定的磁流體潤(rùn)滑油膜,磁體與水平線成45°夾角,在鋼球上施加載荷FN和轉(zhuǎn)速Ω,根據(jù)摩擦副表面的磨痕和摩擦因數(shù)等參數(shù),測(cè)試磁流體的潤(rùn)滑性能,該模型已經(jīng)發(fā)展為摩擦學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域的通用模型。磁場(chǎng)作用下的磁流體具有良好的潤(rùn)滑性能,然而影響磁流體潤(rùn)滑性能的因素很多。文獻(xiàn)[25]通過(guò)研究有無(wú)外加磁場(chǎng)下的磁流體潤(rùn)滑性能驗(yàn)證了前人的觀點(diǎn),其進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),納米磁顆粒濃度的影響大于顆粒尺寸的影響,該研究為實(shí)際應(yīng)用中磁流體的配比提供了參考。摩擦副中2個(gè)接觸體在外力作用下將產(chǎn)生微動(dòng)摩擦磨損,隨著磨損的聚積,軸承損壞,導(dǎo)致機(jī)器停機(jī)。已有研究報(bào)道過(guò)干摩擦下磁場(chǎng)對(duì)微動(dòng)摩擦磨損有影響,涉及材料摩擦學(xué)范疇,在此基礎(chǔ)上,文獻(xiàn)[26]采用球-盤點(diǎn)接觸摩擦試驗(yàn)?zāi)Ｐ?研究了磁場(chǎng)對(duì)磁流體潤(rùn)滑下的軸承鋼微動(dòng)磨損的影響,不同磁感應(yīng)強(qiáng)度下圓盤試樣的光學(xué)顯微鏡表面圖像和三維表面形貌如圖4所示,由圖可知,磨損隨磁感應(yīng)強(qiáng)度增大而增大,但磁流體對(duì)磁場(chǎng)有飽和磁化的情況,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到一定值時(shí),之后的磨損應(yīng)該變化不大,但該研究沒(méi)有體現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：2989138