流体动压润滑

满足条件

流体动压润滑应满足的条件为：摩擦表面具有收敛楔；轴颈具有足够的转速；润滑油具有适当的黏度；外载不得超过最小油膜所能承受的限度。

流体动压润滑理论的假设条件是润滑液等粘性，即润滑油的粘度在一定温度下，不随压力的变化而改变；其次是假设发生相对摩擦运动的表面是刚性的，即在油膜压力的作用下，不考虑其弹性变形。在上述假定条件下，对一般非重载的滑动轴承，这种假设接近实际情况。但是在滚动轴承和齿轮等点线接触表面，接触压力达>100MPa时，上述假定条件不成立。此时摩擦表面的变形可达油膜的数倍，而润滑油的粘度也成几何倍数增加。因此在流体动压润滑理论基础上，应考虑由压力引起的金属摩擦表面的弹性变形的润滑油粘度随压力变化这两个因素，研究和计算油膜形成的规律及厚度、油膜截面形状和油膜内的压力分布，这种润滑称为弹性流体动压润滑。2100433B

本书介绍了弹性流体动压润滑（弹流润滑）的数值计算方法和程序。全书共分15章，第1~3章分别是： 弹性流体动压润滑基本方程、弹性变形数值计算方法和能量方程数值计算方法，这3章的内容是后面各章的基础； 第4~10章包括线接触、点接触、椭圆接触弹流问题的等温解和热解的内容，其中第9章分析了速度方向与主轴方向不一致时的椭圆接触弹流问题，这些章节是弹流润滑计算中最基本、最重要的内容； 第11~15章分别介绍了脂润滑、双电层效应、非稳态、粗糙度影响、微极流体的弹流润滑计算，这些计算内容是在对前面程序的简单修改的基础上实现的。本书可以作为机械设计与理论专业研究生及相关专业师生的教材或教学参考书，也可供从事弹流润滑计算分析与研究的工程技术人员参考。

符号说明

第1章弹性流体动压润滑基本方程

1.1求解弹流润滑的基本方程

1.1.1一维弹流润滑Reynolds方程

1.1.2二维弹流润滑Reynolds方程

1.1.3存在两方向速度的二维弹流润滑Reynolds方程

1.1.4时变弹流润滑Reynolds方程

1.2不含弹性变形的膜厚方程

1.2.1线接触膜厚方程

1.2.2点接触膜厚方程

1.2.3椭圆接触膜厚方程

1.3表面弹性变形

1.3.1一维弹性变形

1.3.2二维弹性变形

1.4粘度和密度随压力和温度变化的方程

1.4.1粘度变化方程

1.4.2密度变化方程

1.5载荷平衡条件

1.5.1载荷平衡方程

1.5.2载荷平衡数值计算

1.6Reynolds方程的有限差分法

1.6.1偏微分的差分形式

1.6.2差分形式Reynolds方程

1.6.3差分方程迭代

1.6.4压力迭代收敛准则

第2章弹性变形数值计算方法

2.1线接触变形方程数值计算方法与程序

2.1.1弹性变形方程

2.1.2弹性变形方程数值计算

2.1.3计算流程图

2.1.4算例

2.2点接触变形方程数值计算方法与程序

2.2.1点接触弹性变形方程

2.2.2点接触弹性变形数值计算

2.2.3计算流程图

2.2.4计算程序

2.2.5算例

2.3椭圆接触变形方程数值计算方法与程序

2.3.1几何关系

2.3.2接触应力与接触区

2.3.3计算程序

2.3.4算例

2.4利用多重网格积分技术求解弹性变形

2.4.1多重网格积分法原理

2.4.2计算程序与算例

第3章能量方程数值计算方法

3.1能量方程

3.1.1一维能量方程及其边界条件

3.1.2二维能量方程及其边界条件

3.2热流体动压润滑数值计算方法与程序

3.2.1一维热流体动压润滑

3.2.2二维热流体动压润滑

第4章等温线接触弹流润滑数值计算方法与程序

4.1基本方程及其量纲一化

4.1.1基本方程

4.1.2量纲一化方程

4.1.3离散方程

4.2数值计算方法及程序

4.2.1迭代方法

4.2.2程序与算例

第5章线接触弹流润滑NewtonRaphson方法与程序

5.1基本方程

5.2NewtonRaphson迭代法

5.2.1矩阵系数表达式

5.2.2表达式中各量的计算

5.3数值计算方法与程序

5.3.1非润滑区的系数处理

5.3.2ρ-eHe的确定

5.3.3初始H0的确定与修正

5.3.4计算程序

5.3.5算例

第6章等温点接触弹流润滑数值计算方法与程序

6.1等温点接触弹流润滑基本方程

6.1.1基本方程

6.1.2量纲一化方程

6.2数值计算方法及程序

6.2.1差分方程

6.2.2迭代方法

6.2.3计算流程图

6.2.4计算程序

6.2.5算例

第7章多重网格技术在等温弹流润滑计算中的应用

7.1多重网格法基本原理

7.1.1网格结构

7.1.2方程的离散

7.1.3光滑、限制和延拓

7. 2非线性问题的全近似格式

7.2.1网格参数下传

7.2.2下层网格参数修正

7.2.3网格参数上传

7.2.4V循环和W循环

7. 3多重网格法解弹流问题注意的问题

7.3.1迭代方法与选用

7.3.2松弛因子与网格变换方式

7.4多重网格法求解线接触弹流润滑的程序

7.4.1程序说明

7.4.2计算程序

7.4.3算例

7.5多重网格法求解点接触弹流润滑的程序

7.5.1程序说明

7.5.2计算程序

7.5.3算例

第8章等温椭圆接触弹流润滑数值计算方法与程序

8.1基本方程及其量纲一化

8.2数值计算方法及程序

8.2.1计算流程图

8.2.2计算程序

8.2.3算例

第9章有两方向速度等温椭圆接触弹流润滑数值计算方法与程序

9.1基本方程及其量纲一化

9.2速度的处理

9.3数值计算方法及程序

9.3.1计算流程图

9.3.2计算程序

9.3.3算例

第10章热弹流润滑数值计算方法与程序

10.1热弹流润滑基本方程

10.1.1线接触热弹流润滑

10.1.2点接触热弹流润滑

10.2膜厚方向的粘度、温度处理

10.2.1速度场计算

10.2.2连续方程

10.2.3能量方程

10.2.4上下界面温度条件

10.2.5解线性方程组

10.2.6温度计算流程图

10.3线接触热弹流润滑数值计算方法及程序

10.3.1计算流程图

10.3.2计算程序

10.3.3算例

10.4点接触热弹流润滑数值计算方法及程序

10.4.1计算流程图

10.4.2计算程序

10.4.3算例

第11章脂润滑弹流数值计算方法与程序

11.1脂润滑弹流基本方程

11.2等温弹流数值计算方法及程序

11.2.1线接触问题

11.2.2点接触问题

11.3热弹流数值计算方法及程序

11.3.1线接触问题

11.3.2点接触问题

第12章考虑双电层的弹流润滑数值计算方法与程序

12.1双电层结构

12.2考虑双电层的Reynolds方程

12.2.1修正的Reynolds方程

12.2.2电粘度表达式

12.3计算程序与算例

12.3.1计算程序

12.3.2算例

第13章线接触时变弹流润滑数值计算方法与程序

13.1时变弹流润滑Reynolds方程

13.1.1Reynolds方程及其量纲一化

13.1.2离散Reynolds方程

13.2数值计算方法与程序

13.2.1迭代方法

13.2.2计算流程图

13.2.3计算程序

13.2.4算例

第14章粗糙表面等温弹流润滑数值计算方法与程序

14.1含有表面粗糙度的膜厚方程

14.2利用NewtonRaphson方法计算粗糙表面弹流润滑

14.2.1正弦函数粗糙度

14.2.2单个深粗糙度

14.3线接触随机粗糙表面弹流润滑

14.3.1程序说明

14.3.2计算程序

14.3.3算例

14.4点接触随机粗糙表面弹流润滑

14.4.1程序说明

14.4.2计算程序

14.4.3算例

14.5随机粗糙度生成程序

第15章微极流体弹流润滑数值计算方法与程序

15.1微极流体弹流润滑Reynolds方程

15.1.1基本方程

15.1.2Reynolds方程推导

15.2线接触微极流体弹流润滑

15.2.1程序说明

15.2.2计算程序

15.2.3算例

15.3点接触微极流体弹流润滑

15.3.1计算程序

15.3.2算例

参考文献

中文名称

流体动压式机械密封

英文名称

hydrodynamic mechanical seal

定　　义

密封端面设计成特殊的几何形状，利用相对旋转自行产生流体动压效应的机械密封。

应用学科

机械工程（一级学科），机械零件（二级学科），机械密封（三级学科）