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　　邊界潤(rùn)滑

　　活動(dòng)表面之間的潤(rùn)滑是由楔形油膜引起的，該油膜在兩個(gè)表面之間積聚(圖11.2)。楔形油膜稱為邊界潤(rùn)滑。膠片在前邊緣的前部比后部厚。當(dāng)該膜變薄使得表面高點(diǎn)接觸時(shí)，稱為邊界潤(rùn)滑。隨著摩擦系數(shù)的增加，需要更多的努力來移動(dòng)表面。存在正確的楔形油膜時(shí)，所需的工作最少。邊界潤(rùn)滑是干摩擦和流體流體動(dòng)力潤(rùn)滑之間的中間狀態(tài)。基本上是潤(rùn)滑劑填充存在于所有摩擦表面之間的空腔的狀態(tài)。

　　在邊界潤(rùn)滑期間或油太稠時(shí)，摩擦系數(shù)會(huì)增加。機(jī)油的厚度對(duì)于防止邊界潤(rùn)滑和提供低摩擦系數(shù)非常重要。油的厚度稱為其粘度。粘度定義為油抵抗流動(dòng)的趨勢(shì)。圖11.3代表了這些

　　潤(rùn)滑劑的特性，其中Z是粘度或厚度，N是表面速度，P是由重量引起的壓力。摩擦系數(shù)對(duì)于ZN / P的一個(gè)值最低。如果增加載荷P，則ZN / P的值會(huì)減小，力會(huì)朝邊界條件移到圖的左側(cè)。速度的任何增加都會(huì)增加ZN / P，并將表達(dá)式移到圖形的右側(cè)。在使用相同粘度和負(fù)載的情況下，需要花費(fèi)更多的精力來提高速度。對(duì)于任何恒定的速度和負(fù)載，油膜取決于油的粘度。

　　良好的邊界潤(rùn)滑取決于油中至少一些分子與要潤(rùn)滑的金屬表面之間的化學(xué)親和力?；瘜W(xué)親和力是指化學(xué)反應(yīng)性，因此精制至最大化學(xué)穩(wěn)定性的油不可能提供很好的邊界潤(rùn)滑。另一方面，曲軸箱油必須具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，才能在因氧化而分解之前具有較長(zhǎng)的使用壽命。因此，使用特殊的共混組分可在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)度和快速氧化趨勢(shì)之間取得平衡。

　　邊界潤(rùn)滑發(fā)生在氣缸壁和活塞組件，閥桿及其導(dǎo)向裝置和軸頸軸承之間

　　流體動(dòng)力潤(rùn)滑

　　流體動(dòng)力潤(rùn)滑原理適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的彎曲軸承表面，例如主軸承，連桿和凸輪軸軸承。曲軸主軸承的潤(rùn)滑如圖11.4所示。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油通過軸承殼上半部的孔供入。發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，軸承殼中的凹槽將一些油保留在軸承中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該凹槽還有助于在軸承表面上散布油膜。當(dāng)曲軸靜止時(shí)，負(fù)載下降，機(jī)油從軸和軸承之間被擠出(圖11.4A)。隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，流體動(dòng)力潤(rùn)滑起作用，并且在軸承周圍形成了楔形流體動(dòng)力油膜(圖11.4B)。該膜支撐軸承，并且當(dāng)粘度合適的機(jī)油是

　　使用時(shí)，可將轉(zhuǎn)彎工作量降到最低。隨著曲軸轉(zhuǎn)速的增加，油的楔入作用也增加，從而將軸承周圍的最大壓力轉(zhuǎn)移到左側(cè)(圖11.4C)。一些油從軸承的側(cè)面泄漏，這會(huì)沖洗掉污染物并幫助冷卻軸承。這就需要不斷地供應(yīng)新鮮的油，這是由油泵提供給軸承軸頸的。軸承磨損主要發(fā)生在最初的啟動(dòng)過程中，并一直持續(xù)到形成液力膜為止。

　　主軸承潤(rùn)滑

　　流體動(dòng)力學(xué)軸頸潤(rùn)滑的形成分為四個(gè)階段：

　　(i)靜態(tài)或靜態(tài)摩擦。當(dāng)軸靜止或非常緩慢地旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸與底座處的軸承之間會(huì)緊密接觸。

　　(it)邊界潤(rùn)滑。當(dāng)軸開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)沿與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向爬升到軸承平面，直到達(dá)到極限摩擦力。

　　(高)半流體動(dòng)力潤(rùn)滑。隨著軸頸速度的增加，它會(huì)帶動(dòng)一層粘著的油層和另一層粘著的邊界油層粘到靜止的軸承表面上。在這兩層之間，油沿與軸頸表面運(yùn)動(dòng)相同的方向運(yùn)動(dòng)。因此，油被拖入間隙的細(xì)端，形成會(huì)聚的油膜楔形物。該膜通常變得足夠堅(jiān)固以支撐軸并將其與軸承分離。更高或更厚的粘度可提供更堅(jiān)固的油膜并支持更大的載荷。

　　(iv)流體動(dòng)力潤(rùn)滑。在兩個(gè)表面之間形成的油膜厚度隨著速度的增加而增加，并將軸心沿旋轉(zhuǎn)方向推向相反的一側(cè)。實(shí)際上，建立了一個(gè)穩(wěn)定的平均位置，并且軸的軸線在負(fù)載波動(dòng)的情況下圍繞該點(diǎn)“跳動(dòng)”。

　　進(jìn)行流體動(dòng)力潤(rùn)滑僅是因?yàn)榇蠖鄶?shù)潤(rùn)滑劑都牢固地附著在金屬表面上，并且由于油楔膜本身內(nèi)部分子層的內(nèi)部剪切而實(shí)現(xiàn)了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。除了曲軸和凸輪軸軸頸潤(rùn)滑外，通常在氣缸壁的中間區(qū)域(活塞速度最高)上進(jìn)行流體動(dòng)力潤(rùn)滑。