油膜剛度簡介

油膜剛度指油膜承載力對偏心距的導(dǎo)數(shù)，即油膜承載力增量與偏心距增量之比值。

中文名稱

油膜剛度

英文名稱

oil film stiffness

定　　義

油膜承載力對偏心距的導(dǎo)數(shù)，即油膜承載力增量與偏心距增量之比值。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級學(xué)科），機(jī)械零件（二級學(xué)科），滑動軸承（三級學(xué)科）

油膜阻尼屬于大阻尼問題，阻尼與頻率存在非線性，而且油膜的阻尼還與潤滑油的溫度等參數(shù)有關(guān)，但是由于目前還沒有足夠的理論系統(tǒng)，所以只考慮了阻尼與頻率之間的關(guān)系。阻尼系數(shù)在低頻率范圍內(nèi)是非線性的，當(dāng)頻率超過后，阻尼系數(shù)隨頻率的升高成線性的增大，滿足Rayleigh阻尼次數(shù)特性彈簧剛度參數(shù)。分析過程中，將油膜簡化為非線性的彈簧阻尼單元，關(guān)于其阻尼系數(shù)的特性，其彈簧剛度特性的選取針對不同結(jié)構(gòu)而不同 。

對于液態(tài)動力軸向滑動軸承的油膜靜態(tài)剛度，可得:發(fā)動機(jī)的載荷工況，發(fā)動機(jī)的載荷包括內(nèi)部載荷和外部載荷，它們是導(dǎo)致發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)振動的激勵力，使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生很強(qiáng)的機(jī)械噪聲 。

微觀量的計算，一般要用油膜法和估算法.計算微觀量，一般要涉及宏觀量和阿伏加德羅常數(shù).

⑴油膜法求分子的直徑.

將油膜視為單分子油膜，不考慮各油分子間的間隙，油膜分子視為球形，油分子的直徑等于油膜厚度.油分子的直徑

d=

[例1]將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液.已知1 cm3的溶液有50滴，現(xiàn)取1滴油酸酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.2 m2，由此可估算油酸分子的直徑為_______m.

解析：1滴油酸酒精溶液中油酸體積V=(10^-6 m^3/50)*(1 cm^3/200 cm^3)=10^-10 m^3，則油酸分子的直徑d=V/S=5×10^-10 m.

點評：除油膜法計算分子大小外，如果在已知分子的體積V的情況下，對固體，液體還有方法：①當(dāng)分子視為球體時，有V=4π（d/2）3/3=πd3/6,d=；②當(dāng)分子視為立方體時，d=.對氣體，因分子的間距很大，不考慮氣體分子的大小.

⑵估算法求微觀量.

估算是從已知條件出發(fā)，運用與題設(shè)條件密切相關(guān)的物理概念，規(guī)律和常數(shù)，對要求的問題作出合理的科學(xué)的估算的思維方法.

[例2]一熱水瓶中水的質(zhì)量約為2.2 kg，它所包含的水分子數(shù)目約為______（取二位有效數(shù)字，阿伏加德羅常數(shù)取6.02×1023 mol-1）.

解析：水的摩爾質(zhì)量M=18×10-3 kg/mol，則2.2 kg水所含水分子數(shù)N=(m/M)NA=7.3×1025.

點評：解估算題的依據(jù)，就是一些物理理論，公式和一些常數(shù)，常識等.本節(jié)估算題常用的理論依據(jù)：對固體，液體而言，分子體積V分=V（物質(zhì)體積）/N（分子總數(shù)），其中V=m（物質(zhì)質(zhì)量）/ρ（密度）；VA（摩爾體積）=M（摩爾質(zhì)量）/ρ；某物質(zhì)的分子數(shù)N=nNA=(m/M)NA=(V/VA)NA.若物質(zhì)是氣體，則VA=22.4 L，當(dāng)未給V的壓強(qiáng)和溫度時，則把V就近似認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積.d（分子直徑）=V（油滴體積）/S（單分子油膜面積）.常數(shù)或常識有阿伏加德羅常數(shù)，摩爾質(zhì)量等.