光学干涉法测量有限线接触中的弹性流体动力润滑油膜

"Optical Interferometric EHL Oil Film Measurement技术是用于测量有限线接触下弹性流体动力润滑（EHL）油膜厚度和形状的一种实验装置，它基于光学干涉原理，适用于研究纯滚动工作条件下的滚珠轴承油膜形成机制。该装置的关键在于能够连续捕获高质量的干涉图样，这依赖于动态光学干涉法以及测试装置驱动和加载系统的平滑性能。通过采用局部非常灵活的静压推力轴承加载系统和涂层技术，成功降低了玻璃盘的张力应力，克服了由于制造和组装不可避免的误差导致的驱动系统引起的不稳定负载，并增加了玻璃与油界面的折射率。实际测量结果显示，该测试装置可以直观地观察并精确记录接触区域内的油膜形状和厚度变化。通过比较计算和实验结果，发现两者之间的吻合度非常高。" 本文详细介绍了光学干涉法在测量弹性流体动力润滑（EHL）油膜中的应用，特别是在有限线接触的滚珠轴承工作环境下。EHL是一种润滑状态，其中润滑油在高压力下形成薄油膜，减少了金属间的直接接触，从而降低摩擦和磨损。在滚珠轴承中，油膜的形成和特性对于轴承的性能和寿命至关重要。 光学干涉测量技术是利用光的干涉现象来测量油膜厚度的精密方法。当两束相干光相遇时，它们会相互叠加，形成明暗相间的干涉图案。在动态光学干涉法中，这些图案的变化可以实时反映出油膜的动态变化，这对于理解和优化滚珠轴承的工作条件极为重要。 为了实现这一目标，开发了一种测试设备，其关键部分包括一个平滑的驱动和加载系统，确保了干涉图样的连续捕获。此外，采用了独特的加载系统，即局部非常灵活的静压推力轴承，它能够减少玻璃盘上的张力，提高测试的稳定性和准确性。同时，通过在玻璃表面施加涂层，可以调整和增加玻璃与油之间的折射率差异，进一步改善测量精度。 实验结果表明，该测试装置能直观地展示接触区域内油膜形状的变化，并能精确记录油膜厚度，验证了理论计算与实验数据的一致性。这种光学干涉法不仅对理解滚珠轴承油膜形成机制有重大意义，也为轴承设计和优化提供了重要的实验数据支持。