头发丝直径一般在0.04~0.05毫米,那么0.01毫米厚度的油膜有哪些作用呢?本期一共四部分,本文暂讲前两部分:润滑和支承。
门的合页用久了,开关门会“吱吱”响,在合页上几滴油后,“吱吱”声立马消失。其实,消去“吱吱”声的就是那不足0.01毫米厚度的油膜。
图 | 门合页(来自网络)
润滑油进入合页接触表面间隙后,形成一层非常薄的油膜,将干摩擦变成了混合摩擦或者边界摩擦,增强了润滑作用。
相同道理,机械设备轴承中加入润滑油,转动摩擦变得更小;自行车链条加润滑油后,骑起来更轻松。
实际工程中,为了支承起大型或超大型负载,一般采用油膜支承方式。
动压支承:较多应用在旋转机械中,如大型旋转机械的推力轴承和导向轴承。
上图中,两端吊篮不平衡质量越大,油膜支承力越大、油膜厚度越小,最小达0.02mm。
大型水电站的水轮机采用动压推力轴承支撑起上百吨重的转子系统(转子+转轴+转轮),工作状态下推力头镜板和推力瓦之间油膜厚度在0.05毫米数量级。
静压支承:了解“风水球”的大石球是如何在水上漂浮的原理后,便会豁然开朗,参考阅读《“风水球”为何能够持续旋转?动力来自何处?》。
为减小摩擦作用,例如伺服油缸中,在活塞杆与缸筒间增加静压支承装置,通过一层静压油膜大幅减小摩擦力。
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原文始发于微信公众号(神奇的流体):0.01毫米厚度的油膜有多大力量?(Part1)
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