表面處理與磨潤學
滾動軸承的最小油膜厚度為 h = 0.40 µm,2個面的均方根粗糙度為 Rq1 = 0.15 µm、Rq2 = 0.20 µm。求膜厚比 λ = h/√(Rq1² + Rq2²),並以 λ < 1 為邊界潤滑、1〜3為混合潤滑、大於3為流體潤滑的標準,正確的組合為下列何者?
- Aλ ≈ 6.4,流體潤滑
- Bλ ≈ 0.63,邊界潤滑
- Cλ ≈ 1.6,混合潤滑
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正確答案:C. λ ≈ 1.6,混合潤滑
合成粗糙度為 √(0.15² + 0.20²) = √0.0625 = 0.25 µm,因此 λ = 0.40/0.25 = 1.6,依標準屬於混合潤滑。油膜厚度約為合成粗糙度的1〜3倍時,各處會有突起互相接觸,由油膜壓力與突起接觸分擔負荷。λ ≈ 6.4 是沒有取平方根而除以 0.0625 的值,λ ≈ 0.63 是把分子與分母顛倒,以合成粗糙度除以油膜厚度的值。要增大λ,除了使用黏度較高的油,也可以把表面加工得更平滑以減小粗糙度,對延長滾動軸承的壽命很有效。分界的數值是經驗上的標準,依文獻而略有不同。