[发明专利]超高剪切应变率润滑脂流变模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种超高剪切应变率润滑脂流变模型的建立方法，所述的流变模型为本发明的模型构建便利，基于的参数易获得，而且经超高剪切应变率流变仪上测量，验证该模型具有很高的精确度，尤其适合剪切应变率从0～3.5×10⁶s^‑1，甚至更高的流变数据。本发明的模型具有很大的适用性，适合于任何发生相对滚动且伴有滑动的两个接触件之间润滑脂剪应力的求解。模型建立后，可以用来积分求解润滑脂的摩擦力，润滑脂的摩擦力是润滑脂研发和轴承设计必需的重要参数之一。尤其对复杂的锂基油脂具有很高的适用性。

技术领域

本发明涉及润滑脂性能测定技术领域，特别是涉及一种超高剪切应变率润滑脂流变模型的建立方法。

背景技术

润滑脂在外力作用下流动和变形的能力称为润滑脂的流变特性。因为润滑脂是非牛顿流体，所以它的流变特性很复杂。随着科技的发展，改善高速轴承运动精度和寿命的问题越来越急迫。润滑脂的流变特性决定了高速轴承的摩擦特性，进而影响轴承的寿命和轴承运动精度。因此，研究高速轴承润滑脂的流变特性具有重要意义。众所周知，当在润滑脂上作用剪切力时，润滑脂复合纤维结构重新定向，润滑脂的整体流动性提高，为了描述这种特性，提出了许多流变模型。

Sasaki首先利用Bingham模型描述了润滑脂的流变模型。1972年Kauzlarich等人提出了相对完整的弹流理论，他利用Herschel-Bulkley本构方程得到线接触下润滑脂的流变方程。Bauer等人提出了四参数流变模型。

直到现在，润滑脂流变特性和流变模型的研究还没有取得很大的进展。Goncalves和González利用MRC301流变仪完成了流变特性的测量。测量了在线弹性区域(剪切应变率小于1s^-1)的储能模量和损耗模量。Cousseau Tiago用幂律模型测量了润滑脂表观粘度随剪切应变率的变化，用MCR501流变仪进行的实验表明，剪切应变率范围在3×10^-3-10²s^-1时幂律模型可以满意地描述流变曲线。

然而由于旋转流变仪的结构的限制，现有技术中对润滑脂的剪应变率研究均是在小于10⁴s^-1的范围进行。在实际应用中,许多润滑脂尤其是高速轴承润滑脂,经常工作在剪应变率高达10⁶s^-1的条件下。由于润滑脂的非牛顿特性，使得润滑脂的流变特性强烈依赖于剪切应变率。现有的流变学测量和流变模型对于高速轴承，剪切应变率从10⁴到3.5×10⁶s^-1的流变特性没有参考意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种适合超高剪切应变率润滑脂流变模型的建立方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种超高剪切应变率润滑脂流变模型的建立方法，，所述的流变模型为

其中,参数a、n和b计算公式如下：

a＝3.079×10^-9P₀^1.2586(η₀U/ER)^-0.7801

n＝0.8542(P₀/E)^0.0558(η₀U/ER)^-0.0533

b＝1.5879×10^-19P₀^2.0355(η₀U/ER)^-1.5738