[发明专利]微型滑块轴承润滑油膜承载量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油膜承载量的测量方法，具体是指基于微型滑块轴承润滑油膜测量仪进行的一种测量润滑油膜承载量的方法。

背景技术

润滑油膜是工程轴承设计中极其重要的一个技术研究领域，它利用润滑油在两个轴承摩擦固体表面之间形成油膜，起到隔离、润滑的作用，减少轴承摩擦固体之间的表面磨损。

目前，实验中是通过研究润滑油膜的承载能力来指导工业轴承的设计工作，常用的方法有如下两种：

1、基于Michell 滑块轴承测量仪的方法：

使用条件：（1）其滑块的收敛比Ｋ（                                                ；h₁—入口处油膜厚度，h₀-—出口处油膜厚度）可调，（2）运动表面为带轮驱动的输送带。

具体测量过程：（1）测量压力分布：固定h₀的数值，改变输送带的速度，此时通过装置上的压力计获得压力分布；（2）通过积分计算得出滑块轴承的承载量：对压力在分布长度上积分，计算得出单位长度上的承载量w（w），根据无量纲载荷公式，计算得出无量纲承载量W；（3）获得无量纲承载量曲线：通过对不同收敛比条件下油膜压力的测量，进一步计算获得承载量曲线。

使用Michell 滑块轴承测量仪的方法，调节精度不高，只适用于厚膜测量，同时在实验过程中，需要通过测量h₁的数值变化，来获得不同的收敛比Ｋ值，实验过程繁琐且准确率较低。

2、利用安装传感器的方法测得润滑液体的压力分布，从而获得无量纲承载量，此种方法在油膜厚度较小的薄膜测量和低载荷情况下，难以成功运行,适应范围较小。

青岛理工大学设计研发的微型滑块轴承润滑油膜测量仪（专利号为ZL200810249672.0），能够设定并且调节微滑块工作平面与透明光学圆盘之间倾角α，这为微型滑块轴承润滑油膜承载量的测量方法提供了实验硬件基础。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种微型滑块轴承润滑油膜承载量测量方法，适用于不同厚度的润滑油膜，尤其是薄膜的承载量测量与计算，提供润滑油膜承载量和收敛比的准确评估数据，指导工业轴承的设计研究。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，微型滑块轴承润滑油膜承载量测量方法，按如下步骤进行：

（1）安装微型滑块，添加待测润滑油：

将确定尺寸的微型滑块（L-长，B-宽）安装在微型滑块轴承润滑油膜测量仪上，由微型滑块和玻璃盘组成面接触副；在玻璃盘上添加待测润滑油，确定待测润滑油的动力η粘度及折射率n；

（2）确定微型滑块单位长度上的承载量：

通过微型滑块轴承润滑油膜测量仪的加载装置，在滑块上施加载荷x，从而确定微型滑块单位长度上的承载量w即w=；

（3）固定接触副夹角为恒倾角：

波长为λ的光源经同轴照明设备输入显微镜照射在微型滑块和玻璃盘形成的楔形间隙上形成干涉图像；保持载荷x不变，固定滑动速度u_d ，通过调节螺钉改变干涉图像条纹的数目k，由，确定此时接触副的夹角；

每当滑动速度u_d改变，利用调节螺钉进行微调，保持干涉图像条纹的数目k不变，则接触副的夹角不变，由此实现固定接触副夹角为恒倾角；

（4）绘制出口处润滑油膜厚度h₀随滑动速度u_d 变化的曲线图：

上述步骤（3）中形成的干涉图像通过显微镜放大投射到CCD上，经CCD和图像采集卡的处理在电脑屏幕上显示出放大干涉图像；将放大干涉图像处理转换成光强曲线，由光强曲线得出干涉级次，利用干涉级次与润滑油膜厚度之间的关系计算出口处润滑油膜厚度h₀；