润滑油基本性能及其支撑理论那点事（七）

如图所示，在摩擦面AB’平面运动时，则AA’截面将进入阴影AA’C’的液体，同时在BB’截面流出BB’D’的液体，多出了AEC’这部分液体。液体的不可压缩性，就在产生压力的同时，向两端各挤出一些液体，而最后形成如图所示的流速分布曲线。

关于流体润滑的基本方程——雷诺（Reynolds）方程

先看一个模型：

复杂的数学计算，其实我也不是很明白，但我们可以记住：U，代表两个摩擦表面之间X方向的液体的流速，h，可以看成是油膜的厚度，P，则为压力，η，是动力粘度。

那么，简化的一维雷诺方程：

由上述公式，可以有几点定性的结论：

当固定其他因素而只改变一个因素时，

①  η增大，即液体（油）的粘度增大，承载能力增大；

②  U增大，即如果液体的流速增大，承载能力增大；

③  我们把它叫做“收敛比”，一般指X方向即油膜延伸方向的某一点的油膜厚度

有关的数值，以K表示。K越大，油膜厚度越大，承载能力增大；

④  上摩擦面对下摩擦面的角度不变，其平均间距减小（亦即K增大），承载能力增大；

⑤ B固定，上下面的夹角（斜度）增大，即K增大，承载能力增大；

⑥  油膜中压力的位置比较靠近收敛的一端。这个也容易理解。

通过上述模型，即有夹角的平面的情形以及雷诺方程，则轴承的润滑原理有些相似。

沿着轴的部分周长形成压力，这个压力将使轴浮起，与轴瓦分离，此即流体润滑的基本原理（可以联想油膜轴承油）。

轴与轴瓦之间的最小间隙与下列因素有关：转速、负荷、油品黏度，与轴的半径及其与轴瓦的间隙不无关系。

以轴承为例，在流体润滑的状态下，摩擦系数与比压力 为直线关系。N，外压力；P，内压力。其它因素固定时，f减小，最小油膜厚度变薄；当最小间隙达到轴承表面的“不平度”大小时，金属之间直接接触，摩擦也随之增大：

关于流体润滑，还应注意的一点是，所谓摩擦（磨合）过程的长短，也就是时间因素对流体润滑的影响。随着磨合时间的增加，流体润滑向着 较小的方向扩展，摩擦系数也变得更小。磨合时间的增加，表面凹凸点穿透润滑膜的程度趋于减小，在油膜更薄的情况下，流体润滑状态依然完好。

（待续）