【技术实现步骤摘要】
一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法
[0001]本专利技术涉及摩擦副流体润滑分析领域，尤其涉及一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法。
技术介绍
[0002]润滑状态是评价摩擦副界面润滑情况的重要参考指标。根据Stribeck曲线可知，实际的工程摩擦副存在全膜润滑、弹流润滑、薄膜润滑、边界润滑、干摩擦等润滑状态以及由上述多种润滑状态共存的混合润滑状态。不同的润滑状态的界面接触形式与摩擦机制表现出巨大差异：当处于全膜润滑状态时，润滑油膜较厚，界面为流体承载与摩擦的状态，与摩擦副宏观几何结构和动态服役边界密切相关；当处于弹流润滑和薄膜润滑状态时，润滑油膜较薄，界面为固
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液共同承载与摩擦的状态，与介观形貌特征和微凸体承载特性息息相关；当处于边界润滑状态时，润滑油膜极薄，界面主要为固体承载与摩擦的状态，与材料的微观组织摩擦和润滑油分子间作用力紧密相关；当处于干摩擦状态时，基本不存在润滑油膜，界面为固体承载与摩擦的状态，与滑油供给量情况有关。
[0003]目前，摩擦副润滑状态的判定方法主要包括定性判定方法、经典统计学判定方法等。定性判定方法主要采用的物理量有典型的油膜厚度、典型的摩擦系数等，这种方法较为简单方便，适用于初步判定，但缺乏定量划分润滑状态的判断准则，难以准确地判定摩擦副的润滑状态。经典统计学判定方法主要采用膜厚比进行润滑状态的判定，这种方法仅采用轮廓均方根偏差这一形貌参数表征粗糙表面的特征，并将该特征参数与油膜厚度的比值来判定摩擦副的润滑状态。该方法虽采用定量的手段进行判定摩...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法，包括以下步骤：
⑴
根据摩擦副真实形貌的Abbott
‑
Firestone曲线提取表面形貌特征高度值；
⑵
根据摩擦副的实际服役工况，建立摩擦副润滑模型；
⑶
利用数值计算方法求解步骤
⑵
中建立的摩擦副润滑模型，得到包括润滑油膜厚度h在内的物理量；
⑷
比较润滑油膜厚度h与表面形貌特征高度值的关系，确定流体润滑条件下摩擦副的润滑状态。2.如权利要求1所述的一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法，其特征在于：所述步骤
⑴
中表面形貌特征高度值为摩擦副表面突出峰值高度Spk、核心粗糙度深度Sk和突出谷值深度Svk。3.如权利要求1所述的一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法，其特征在于：所述步骤
⑵
中摩擦副润滑模型由润滑油的流体控制模型、温度控制模型、载荷平衡模型三个子模型构成。4.如权利要求1所述的一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法，其特征在于：所述步骤
⑶
中求解摩擦副润滑模型按下述方法进行计算：
①
确定求解区域，划分网格，离散偏微分方程，给出求解物理量的显式或隐式表达式；
②
给定计算输入参数；
③
计算弹性变形向量/矩阵；
④
联立求解润滑油控制方程与弹性变形计算方程；
⑤
联立求解润滑油能量方程及固体传热方程；
⑥
输出计算结果。5.如权利要求1所述的一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法，其特征在于：所述步骤
⑷
中润滑状态是指全膜润滑、弹流润滑、薄膜润滑、边界润滑、干摩擦以及混合润滑。6.如权利要求1所述的一种流体润滑条件下的摩擦副润滑状态判定方法，其特征在于：所述步骤
⑷
中流体润滑条件下摩擦副的润滑状态按下述方式确定：当min(h)> Spk1+Sk1+Svk1+Spk2+Sk2+Svk2时，表面微凸体未接触，摩擦副完全处于全膜润滑状态；其中Spk1为摩擦副中固体1表面突出峰值高度；Sk1为摩擦副中固体1核心粗糙度深度；Svk1为摩擦副中固体1突出谷值深度；Spk2为摩擦副中固体2表面突出峰值高度；Sk2为摩擦副中固体2核心粗糙度深度；Svk2为摩擦副中固体2突出谷值深度；当min(h)= Spk1+Sk1+Svk1+Spk2+Sk2+Svk2时，接触界面微凸体峰区开始接触，摩擦副开始从全膜润滑状态向弹流润滑状态转变；当Sk1+Svk1+Sk2+Svk2<min(h)≤Spk1+Sk1+Svk1+Spk2+Sk2+Svk2，且max(h)> Spk1+Sk1+Svk1+Spk2+Sk2+Svk2时，接触界面部分微凸体峰区接触，摩擦副处于全膜润滑与弹流润滑的两者混合润滑状态；当Sk1+Svk1+Sk2+Svk2<min(h)≤Spk1+Sk1+Svk1+Spk2+Sk2+Svk2且Sk1+Svk1+Sk2+Svk2<max(h)≤Spk1+Sk1+Svk1+Spk2+Sk2+Svk2时，接触界面所有微凸体峰区接触，摩擦副完全处于弹流润滑状态；当min(h)=Sk1+Svk1+Sk2+Svk2时，接触界面微凸体核心区开始接触，摩擦副开始从弹流
技术研发人员：乔竹辉，李彤阳，王鲁杰，于源，汤华国，
申请(专利权)人：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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