High Pressure Rheology of Lubricants (Part 2)

Pub Date : 2024-02-29 DOI:10.2474/trol.19.33

M. Kaneko

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Abstract

軸受・歯車やトラクションドライブなどのヘルツ接触面では,潤滑油は瞬間的高圧にさらされて圧縮されることで,粘度や密度が大きく変化する. 一方,油膜に発生する圧力でしゅう動部は弾性変形する.この領域における潤滑油の油膜厚さは, 1962 年に発表された DOWSONらの弾性流体潤滑 (EHL)理論により算出が可能となった.この EHL 理論に基づく計算式には BARUS式の圧力粘性係数が含まれている.なお, 値は第 1 報で供試油として市販のエンジン油,変速機油,ギヤ油,冷凍機油,トラクション油,油圧油および各種基油単体の 16 種類を用い,圧力 0.0001~ 0.26GPa,温度 30~100°Cの範囲で高圧粘度と高圧密度を実測することにより導出した粘度圧力温度密度線形式の値と, 􀀽􀀽 T􀃗􀃗( t/ 0t) の関係にある. ここで,高圧密度に関する過去の主な知見を列挙すると,1953 年の ASME 報告では欠番を除く 45 種類のサンプルについて,精力的に高圧粘度とともに高圧密度の測定が行われた.また, DOWSONらは,EHL理論の中でREYNOLDS方程式に含まれる高圧密度を算出するために密度圧力関係式を導出した.この式は現在でも潤滑油の高圧密度の推算式として多用されている.さらに,大野らにより自由体積理論をもとに,固化領域にわたる密度-温度-圧力関係式が提案されている. この中で,DOWSONらの密度圧力関係式が,第 1報の線形式の密度項の推算式としても活用でき 191

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润滑油的高压流变学（第 2 部分）

在赫兹接触面上，如轴承、齿轮和牵引传动装置，由于瞬时高压造成的压缩，润滑油的粘度和密度会发生很大变化。另一方面，油膜中产生的压力会导致滑动部件产生弹性变形。该区域的润滑油膜厚度可通过 DOWSON 等人 1962 年发表的弹性流体动力润滑（EHL）理论计算得出。基于 EHL 理论的计算公式包括 BARUS 公式中的压力-粘度系数。这些数值是以第一份报告中推导出的粘度-压力-温度-密度线为基础，使用 16 种市售发动机油、传动油、齿轮油、冷冻机油、牵引油、液压油和各种基础油作为试验油，在压力范围 0.0001~0.26GPa 和温度范围 30~100°C 下实际测量高压粘度和高压密度得出的。􀀽􀀽 T􀃗􀃗( t/ 0t)形式的值相关。这里列出了过去有关高压密度的主要研究成果：在 1953 年的 ASME 报告中，对 45 个样品大力开展了高压密度以及高压粘度的测量，但不包括未列入报告的样品。在 EHL 理论中，DOWSON 等人推导出了一个密度-压力关系方程式，用于计算 REYNOLDS 方程中的高压密度。该方程至今仍被广泛用作估算润滑油高压密度的公式。此外，Ohno 等人根据自由体积理论提出了凝固区域的密度-温度-压力方程。其中，DOWSON 等人的密度-压力方程也可用作第一份报告中线性方程密度项的估算方程191。

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