本文研究主題,就滾珠軸承在非牛頓流體潤滑劑下操作運轉之潤滑特性序以分析探討 ,以彈液動潤滑(Elasto-hydrodynamic Lubrication)理論為基礎,將滾珠與內環 或外環的嚙合現象以一相當(equivalent)的橢圓體與剛體平面作接觸來模擬。 使用冪次律型(Power law model )之數學模式來模擬非牛頓流體之流性行為,同時 結合彈性變形理論和彈液動潤滑之原理,用以分析滾珠軸承之彈液動潤滑效應,據此 須聯立解彈性方程式(Elasticity equation )和雷諾修正方程式(Modified Reyno lds equation),同時假設在等溫(isothermal)條件下油膜密度參數(density pa rameter )和黏度參數(viscosity parameter )均為壓力的函數。 經由以上數學分析探討滾珠軸承在各種不同的操作條件或接觸形態下之質量流率,剪 應力,壓力分佈及油膜厚度分佈等潤滑效應。影響本文潤滑效應之變數包括:橢圓參 數 K(ellipticity pa-rameter );負荷 W(load);滾動速度 U(velocity); 材料參數 G(material parameter);流性指數 n(flow behavior index )和滑比 SR(sliding ratio )。由數值結果顯示;(1)橢圓參數愈小,壓力陡升現象愈顯 著,同時油膜厚度也愈低。(2)負荷增大,壓力陡升愈高,油膜厚度相對減小。( 3)材料參數愈小,可承受愈高之負荷,油膜厚度也愈厚。(4)速度愈高,壓力最 高點愈往進口區移動,而且油膜厚度愈厚。(5)膨脹流體( n>1)比牛頓流體( n=1)及擬塑流體( n<1)有較高之壓力分佈,油膜厚度,但有較小之剪應力。 (6)若滑動比愈大,則剪應力增加愈顯著,而在高流性指數下,油膜厚度隨滑動比 的增加而變厚。
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