潤(rùn)滑脂在使用過(guò)程中的潤(rùn)滑狀態(tài)分為兩種,即全油膜潤(rùn)滑和乏油潤(rùn)滑,兩者是潤(rùn)滑過(guò)程中做好和最壞的兩個(gè)極端情況。
全油膜潤(rùn)滑是接觸部位的入口處完全被潤(rùn)滑劑填滿,即完全充滿狀態(tài)。這時(shí)EHL膜厚的取值范圍是從運(yùn)轉(zhuǎn)條件與潤(rùn)滑脂的性質(zhì)計(jì)算所得到允許的最大值。運(yùn)轉(zhuǎn)初期的潤(rùn)滑脂油膜比通過(guò)
基礎(chǔ)油粘度計(jì)算的油膜厚很多,這種現(xiàn)象的主要原因有兩點(diǎn):
第一,是因?yàn)楦呒羟兴俣认聺?rùn)滑脂的表觀粘度的漸近值受基礎(chǔ)油內(nèi)分散的稠化劑顆粒的影響,變得比基礎(chǔ)油粘度高;
第二,是因?yàn)榻佑|部位周邊的塞流存在,使受壓面積加大,油膜變厚造成的。
乏油潤(rùn)滑時(shí),只有部分的潤(rùn)滑脂用于潤(rùn)滑,EHL油膜與全油膜潤(rùn)滑時(shí)相比,變得相當(dāng)?shù)谋?。由于滾動(dòng)體通過(guò),潤(rùn)滑脂被推離滾道面,所以在入口處很容易發(fā)生乏油現(xiàn)象。由于潤(rùn)滑脂的流變性質(zhì)(塑性與剪切速率的依賴性),被推開(kāi)的潤(rùn)滑脂很難再回到滾道面,殘存在滾道面的潤(rùn)滑脂因轉(zhuǎn)動(dòng)接觸被逐漸消耗,如果不再補(bǔ)充潤(rùn)滑脂,膜厚持續(xù)減少,就會(huì)發(fā)生損傷。
但是并不能希望潤(rùn)滑過(guò)程中總是保持全油膜潤(rùn)滑狀態(tài),由于潤(rùn)滑脂過(guò)量填充、以及過(guò)度振動(dòng),會(huì)引起轉(zhuǎn)矩增大、溫升等現(xiàn)象,同時(shí)稠化劑結(jié)構(gòu)也被破壞,反而會(huì)使?jié)櫥瑝勖s短。適當(dāng)?shù)姆τ蜖顟B(tài)能實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)矩,也能防止被推出滾道面的、未受到剪切的潤(rùn)滑脂氧化,起到延長(zhǎng)潤(rùn)滑壽命的效果。
總結(jié)以上情況,為清楚的區(qū)分各種階段的潤(rùn)滑脂油膜狀態(tài),將潤(rùn)滑脂作為有屈服應(yīng)力的賓漢塑性體,以圖形引入稠化劑纖維的狀態(tài)說(shuō)明(如下圖所示):
● a) 是完全充滿狀態(tài),由于出入口形成的栓流使負(fù)荷的面積增加,承載負(fù)荷能力增加。
● b) 是進(jìn)入到EHL狀態(tài),入口處大致完全充滿,可用基礎(chǔ)油粘度計(jì)算的油膜厚度或可以以更厚油膜的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)。隨著繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),潤(rùn)滑脂被推出,逐漸進(jìn)入乏油狀態(tài)。
● c) 由于受壓面積減少,油膜變薄,這種情況下,認(rèn)為的或自然的再次補(bǔ)脂,可以回到b)狀態(tài),如果不再補(bǔ)脂,根據(jù)潤(rùn)滑脂的不同,油膜厚度會(huì)持續(xù)減少。
● d) 稠化劑顆粒附著在滾動(dòng)面,間隔擴(kuò)大。
以上都是潤(rùn)滑脂的特有現(xiàn)象,特別是在軸承中使用,運(yùn)轉(zhuǎn)初期軸承中潤(rùn)滑脂如何分布、在運(yùn)轉(zhuǎn)中如何變化也是由潤(rùn)滑脂的流變性質(zhì)、軸承的內(nèi)部空間幾何學(xué)形態(tài)、運(yùn)轉(zhuǎn)條件所左右。
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