[发明专利]一种润滑油粘度选取方法

摘要

本发明属于润滑油性能测试技术领域，提供一种润滑油粘度选取方法,其包括：步骤1，建立润滑油粘度公式；步骤2，数值求解每一个时间步的润滑油的油膜厚度分布和与此对应的压力；步骤3，选出每一个时间步的油膜厚度分布中最小的油膜厚度值，将所有时间步中最小的油膜厚度值中的最小值作为工件一个周期的最小油膜厚度，并与工件的粗糙度值进行比较迭代处理，直至该最小油膜厚度小于粗糙度值，此时其对应的粘度为所求的润滑油粘度。本发明选取的润滑油粘度值可直接应用与工程之中，保证了工件系统的动力性、经济性、可靠性，为选取润滑油粘度提供了理论参考。

主权项

一种润滑油粘度选取方法，其特征在于：步骤1，根据润滑油的粘度与温度、压力和剪切率的流变关系建立润滑油粘度公式，该润滑油粘度公式表示为：η=η0eαP+(lnη0+9.67)[(T-138T0-138)-βT0-138lnη0+9.76-1]/cosh[sinh-1η0eαP+(lnη0+9.67)[(T-138T0-138)-βT0-138lnη0+9.76-1]τ0γ·]]]>其中，η为温度为T、压力为P、剪切率为时的粘度，η0为在润滑油未发生稀化效应的剪切率下、温度为T0、一个大气压时的初始粘度，α为粘压系数，β为粘温系数，τ0为参考剪应力；步骤2，对工件的一个工作周期进行时间分步，数值求解每一个时间步的润滑油的油膜厚度分布和与此对应的压力；数值求解包括以下步骤：步骤21，对于第t个时间步；步骤22，给出初始油膜厚度分布估计；步骤23，给出初始压力分布估计；步骤24，确定雷诺方程的相关项：根据步骤1建立的润滑油粘度公式获得粘度项；获得润滑油的密度项和工件的弹性变形项；根据工件的弹性变形项将初始油膜厚度分布估计变成油膜厚度分布项；步骤25，将步骤24确定的相关项代入雷诺方程获得润滑油的新的压力分布；步骤26，判断步骤25中润滑油的新的压力分布是否收敛，判断方法：给定一个收敛值，将新的压力分布与初始压力分布估计求差，若差值小于收敛值，则收敛，执行步骤27；否则返回步骤23，利用公式pm+1＝pm+ωp(pm‑pm‑1)确定新的初始压力分布估计，其中，ωp为压力修正系数，pm为第m次迭代使用的初始压力分布估计；步骤27，判断工况载荷是否平衡，判断方法：给定一个允许误差值，将收敛的压力分布求积分后与工况载荷求差，若差值小于或等于允许误差值，则平衡，执行步骤28；否则返回步骤22，利用公式hn＝hn‑1+ωh(∫∫pdxdy‑W)确定新的初始油膜厚度分布估计，其中，ωh为设定的膜厚修正系数，hn为第n次迭代使用的初始厚度分布估计，W为工件载荷；步骤28，将工况载荷平衡条件下的油膜厚度分布以及该油膜厚度分布对应的压力作为第t个时间步的油膜厚度分布以及该油膜厚度分布对应的压力；步骤29，重复步骤21至步骤28，依次获得所有时间步的油膜厚度分布以及该油膜厚度分布对应的压力；步骤3，选出每一个时间步的油膜厚度分布中最小的油膜厚度值，将所有时间步中最小的油膜厚度值中的最小值作为工件一个周期的最小油膜厚度，并与工件的粗糙度值进行比较处理：若工件一个周期的最小油膜厚度小于粗糙度值，则令步骤1中的初始粘度η0增大一倍后计算出粘度η，并代入步骤2迭代，直至该最小油膜厚度大于粗糙度值，此时其对应的粘度η为所求的润滑油粘度；若工件一个周期的最小油膜厚度大于粗糙度值时，则令步骤1中的初始粘度η0减小二分之一后计算出粘度η，并代入步骤2迭代，直至该最小油膜厚度小于粗糙度值，此时其对应的粘度为所求的润滑油粘度。