斜面滑块的动压支承

如图2.13所示，设摩擦副两滑动面之间有倾斜角度，并以相对速度U做滑动，则在滑动面之间将产生流体动力压力场，此压力场的积分就构成了承载力W。滑动面之间的压力分布、压力中心、承载能力、摩擦力、泄漏流量以及温升是动压支承研究的重点。

根据动力润滑的基本方程——雷诺方程的简单形式有

图2.13　斜面滑块的动压支承

按边界条件，当h=h0时，p有最大值（即0），对上式积分，得

1）压力分布

要解出压力场分布情况，则以当x=0和x=B时，p=0的边界条件对式（2.54）积分，取左右油厚h之比h1/h2=a，则可解出压力分布的表达式

解出最大压力发生处的油膜厚度为

根据x与h的几何关系，解出最大压力处

代入上式可得最大压力

2）承载能力

对压力分布公式（2.54）在每段微元长度d x上积分，考虑滑块垂直于纸面的长度为L，则承载能力为

其中

因此，只要已知油膜厚度比a，即可求出承载能力系数CW；根据已知滑块宽度B和长度L、滑块速度U，最小油膜厚度h2，润滑剂黏度μ，即可求出此滑块的承载能力W。

在式（2.59）、式（2.60）中，令则可求得承载能力最大时的a=2.2，CW=0.16。

当已知负载力F1、滑块的几何尺寸B、L和a时，可以求出特定滑动速度U下的最小油膜厚度

最小油膜厚度h2一般根据滑块表面光洁度和润滑剂滤清的程度来决定，通常h2可取为0.02 mm左右。对极佳的滤清和良好的散热条件时，可取到0.005 mm。

3）摩擦力和摩擦系数

运动平板处的液体摩擦切应力为

将式（2.56）代入并积分，可得运动平板上的摩擦力为

其中

式中，Cf为摩擦力系数。作出CW、Cf与a的关系曲线，如图2.14所示。可见在承载能力系数CW有极大值CW=0.16时，对应的摩擦力系数Cf≈0.75。需引起注意的是，此处的摩擦力系数Cf与摩擦系数f不是同一概念。

图2.14　承载能力系数与摩擦力系数

对于摩擦系数f，按定义是摩擦力F与负载力W之比，因此根据式（2.59）和式（2.63）可得

4）温升

摩擦功率损失会产生热量，如假设在工作时与外界无热量交换，则有

式中，c为润滑流体的比热；ρ为密度；q为润滑流体流量。略去侧向泄漏时

于是

其中

式中，CT为温升系数，也是参数a的函数。