Ketebalan filem minyak minimum adalah nilai yang paling penting dalam reka bentuk galas cecair leher paksi satah. Jika anda salah, logam menyentuh logam. Kemudian anda menjaringkan gol dan galas dengan cepat gagal. Jika anda melakukannya dengan betul, galas boleh berjalan dengan lancar untuk masa yang lama. Kertas kerja ini memperkenalkan maksud ketebalan filem minimum, bagaimana ketebalan filem minimum dikira, bagaimana ketebalan filem minimum berubah, dan mengapa kebanyakan jurutera tidak memberi perhatian yang cukup kepada ketebalan filem minimum.
Mengapa Ketebalan Filem Minimum lebih penting daripada yang anda fikirkan
Dalam galas filem cecair leher paksi biasa, aci tidak menyentuh permukaan galas apabila berjalan secara normal. Terdapat lapisan nipis minyak di antara kedua-dua permukaan. Ketebalan lapisan ini tidak selalu sama. Bahagian bawah paling tebal dan beban paling tinggi. Minyak adalah paling nipis di mana ia terkumpul.
Titik paling nipis ialah ketebalan filem minyak minimum. Mereka memanggilnya Humin.
Jika h_min kurang daripada kekasaran dua permukaan, bonggol kecil pada kedua-dua permukaan mula berlanggar. Ini adalah garis antara filem minyak yang baik dan yang buruk. Selepas itu hayat Bearing akan merosot dengan cepat.
Terdapat pepatah lama buku tribologi:
h_min Lebih besar daripada atau sama dengan 3 × (W + S)
Di sini, Sigma ialah kekasaran permukaan setiap bahagian. Nombor 3 adalah keselamatan. Ia datang daripada data ujian yang dikumpul selama bertahun-tahun. Anda boleh menemui peraturan ini dalam buku panduan reka bentuk mesin standard.
Bagaimana Anda Mengira Ketebalan Filem Minyak Minimum?
Matematik berasal dari persamaan Reynolds. Persamaan ini menerangkan bagaimana tekanan berfungsi dalam filem nipis minyak. Untuk biasaGalas Filem Bendalir Jurnal Biasadalam homeostasis, anda boleh mencari h _ min menggunakan matematik dalam carta Raimondi-Boyd atau nombor Sommerfeld.
Sommerfeld (S) ialah:
S = (μ × N × r2) / (P × c2)
lokasi:
mu=kelikatan minyak (Pa.
N=kelajuan aci (putaran/s)
r=jejari jurnal (m)
P=Muatan setiap rantau (Pa)
c=kelegaan jejari (m)
Apabila anda mendapat S, cari nisbah kesipian (epsilon) dalam rajah piawai. Kemudian:
h_min=c × (1 − ε)
Persamaan menunjukkan keseluruhan gambar. Jika jurang lebih kecil, atau jika epsilon menghampiri 1 (aci hampir menyentuh galas), h_min jatuh dengan sangat cepat.
Pendekatan ini datang daripada Raimondi dan Boyd (1958). Hasil kerja mereka, yang diterbitkan dalam Journal Lubrication Technology, kekal sebagai rujukan utama untuk reka bentuk galas di sekolah dan kilang.
Apakah yang mengawal Ketebalan Filem Minimum?
Berikut adalah lima perkara yang paling penting:
| Faktor | Apa yang Berlaku kepada h_min |
|---|---|
| Kelikatan minyak (μ) | Kelikatan lebih tinggi → filem lebih tebal |
| Kelajuan aci (N) | Kelajuan lebih tinggi → filem lebih tebal |
| Kelegaan jejari (c) | Kelegaan yang lebih besar → filem yang lebih tebal |
| Beban (P) | Beban lebih tinggi → filem nipis |
| Kekasaran permukaan (σ) | Permukaan yang lebih kasar → memerlukan filem yang lebih tebal |
Kelikatan dan kelajuan adalah tuas yang paling kuat. Dalam kebanyakan kes, lonjakan 50% dalam kelikatan boleh mencapai dua kali ganda kelajuan h _ min. Itulah sebabnya kegagalan galas sering berpunca daripada minyak yang salah atau penurunan suhu secara tiba-tiba (yang menipiskan minyak).
Suhu adalah isu besar. Minyak lebih nipis apabila ia panas. Galas adalah utuh pada 40 darjah dan pada 80 darjah C h_min jatuh di bawah paras selamat. Oleh itu, apabila memeriksa ketebalan filem, pastikan anda memberi perhatian kepada suhu.
Nilai Biasa dan maksud "kurus" sebenarnya
Untuk galas filem paksi satah industri biasa dengan diameter 50 mm, kelegaan 0.1 mm, kelajuan 1,500 RPM kelajuan dan beban sederhana, ketebalan filem minimum biasanya antara 5 dan 20 mikron.
Rambut manusia adalah kira-kira 70 mikron tebal. Jadi filem itu lebih nipis daripada rambut. Biasanya hanya sebahagian kecil daripada lebar rambut.
Tetapi lapisan ini boleh membawa banyak beban. Beginilah cara pelinciran hidrodinamik berfungsi.
Kesilapan biasa dalam amalan
Lupakan suhu. Ramai pereka mengira h_min pada suhu bilik. Tetapi galas menjadi panas apabila ia berjalan. Ketebalan filem pada suhu operasi sebenar adalah 30–50% lebih rendah daripada isipadu sejuk.
Gunakan ruang kepala nominal dan bukannya ruang kepala sebenar. Toleransi, pengembangan haba dan haus semuanya mengubah jurang sebenar dari semasa ke semasa. Jika anda mereka bentuk aGalas Filem Bendalir Jurnal Biasadengan nombor nominal, anda tidak mempunyai margin.
Abaikan pengilat permukaan. Paksi dengan Ra=0.8 μm dan galas dengan Ra=0.4 μm memerlukan sekurang-kurangnya 3.6 mikron h _ min untuk mengelakkan sentuhan benjolan. Jika matematik anda memberi anda 3.0 μm, anda sudah menghadapi masalah.
Idea ini diulang dalam buku teks tentang tribologi dan buku teks reka bentuk mesin, termasuk yang digunakan dalam kursus universiti dan diterbitkan oleh masyarakat kejuruteraan utama. A betulGalas Filem Bendalir Jurnal Biasareka bentuk bergantung pada pemahaman prinsip ini.