1、基于TiO₂纳米润滑剂的三瓣流体膜轴承静动态性能参数的变粘度分析

基于TiO₂纳米润滑剂的三瓣流体膜轴承静动态性能参数的变粘度分析

在实际应用中，随着速度和负载的增加，摩擦学家面临着巨大的挑战。传统的滑动轴承存在着诸如高摩擦系数、低承载能力、稳定性问题和低刚度等缺点。为了解决这些问题，多瓣轴承应运而生，并且其性能得到了广泛的研究。同时，研究发现将纳米固体颗粒分散在基础润滑剂中可以显著改善润滑性能。本文将探讨基于TiO₂的非牛顿纳米润滑剂对三瓣流体膜轴承静动态性能参数的影响。

1. 研究背景

在高速和重载的实际应用场景下，传统滑动轴承的性能逐渐无法满足需求。多瓣轴承的出现有效地克服了普通滑动轴承的一些缺点，如高摩擦、低承载能力和稳定性差等问题。许多研究表明，多瓣轴承在高速机械中具有更好的稳定性。

此外，纳米技术的发展为润滑领域带来了新的机遇。将纳米固体颗粒分散在基础润滑剂中，可以显著改善润滑性能，提高轴承的稳定性和承载能力。基于微连续体理论的偶应力模型也被广泛研究，该模型适用于含有微小固体颗粒的流体。

2. 理论基础

2.1 三瓣轴承结构

三瓣轴承的每个瓣都是圆形的，但整个轴承是非圆形的。在研究中，提供了10°的供油孔，且供油孔相互间隔180°。椭圆度（δ）比定义为δ = ep / C，其中ep是轴承中心与瓣中心之间的距离。

2.2 粘度模型

采用Krieger - Dougherty粘度模型来描述纳米流体的有效粘度，该模型表明纳米流体的有效粘度取决于基础润滑剂中固体纳米颗粒的百分比。其表达式为：
$\bar{\mu} = \frac{\mu_{nf}}{\mu_{bf}} = (1 - \frac{\varphi}{\var