[發明專利]超高剪切應變率潤滑脂流變模型的建立方法

有效

• 申請號: 201611183479.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106769666B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 王燕霜;劉躍龍;李少川;盛排排
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 周慶路

本發明公開了一種超高剪切應變率潤滑脂流變模型的建立方法，所述的流變模型為本發明的模型構建便利，基于的參數易獲得，而且經超高剪切應變率流變儀上測量，驗證該模型具有很高的精確度，尤其適合剪切應變率從0～3.5×10⁶s^?1，甚至更高的流變數據。本發明的模型具有很大的適用性，適合于任何發生相對滾動且伴有滑動的兩個接觸件之間潤滑脂剪應力的求解。模型建立后，可以用來積分求解潤滑脂的摩擦力，潤滑脂的摩擦力是潤滑脂研發和軸承設計必需的重要參數之一。尤其對復雜的鋰基油脂具有很高的適用性。

技術領域

本發明涉及潤滑脂性能測定技術領域，特別是涉及一種超高剪切應變率潤滑脂流變模型的建立方法。

背景技術

潤滑脂在外力作用下流動和變形的能力稱為潤滑脂的流變特性。因為潤滑脂是非牛頓流體，所以它的流變特性很復雜。隨著科技的發展，改善高速軸承運動精度和壽命的問題越來越急迫。潤滑脂的流變特性決定了高速軸承的摩擦特性，進而影響軸承的壽命和軸承運動精度。因此，研究高速軸承潤滑脂的流變特性具有重要意義。眾所周知，當在潤滑脂上作用剪切力時，潤滑脂復合纖維結構重新定向，潤滑脂的整體流動性提高，為了描述這種特性，提出了許多流變模型。

Sasaki首先利用Bingham模型描述了潤滑脂的流變模型。1972年Kauzlarich等人提出了相對完整的彈流理論，他利用Herschel-Bulkley本構方程得到線接觸下潤滑脂的流變方程。Bauer等人提出了四參數流變模型。

直到現在，潤滑脂流變特性和流變模型的研究還沒有取得很大的進展。Goncalves和González利用MRC301流變儀完成了流變特性的測量。測量了在線彈性區域(剪切應變率小于1s^-1)的儲能模量和損耗模量。Cousseau Tiago用冪律模型測量了潤滑脂表觀粘度隨剪切應變率的變化，用MCR501流變儀進行的實驗表明，剪切應變率范圍在3×10^-3-10²s^-1時冪律模型可以滿意地描述流變曲線。

然而由于旋轉流變儀的結構的限制，現有技術中對潤滑脂的剪應變率研究均是在小于10⁴s^-1的范圍進行。在實際應用中,許多潤滑脂尤其是高速軸承潤滑脂,經常工作在剪應變率高達10⁶s^-1的條件下。由于潤滑脂的非牛頓特性，使得潤滑脂的流變特性強烈依賴于剪切應變率。現有的流變學測量和流變模型對于高速軸承，剪切應變率從10⁴到3.5×10⁶s^-1的流變特性沒有參考意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種適合超高剪切應變率潤滑脂流變模型的建立方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種超高剪切應變率潤滑脂流變模型的建立方法，，所述的流變模型為

其中,參數a、n和b計算公式如下：

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