[发明专利]一种微型滑块面接触润滑油粘度的测量方法

权利要求书

1.一种微型滑块面接触润滑油粘度的测量方法，该方法是在微型滑块轴承润滑油膜测量仪中完成，其特征在于具体测量方法按如下步骤进行：

(1)、试样的清洗：

在试验开始之前对微型滑块和玻璃圆盘进行清洗，用以防止细微颗粒的吸附导致润滑油油膜厚度测量的不准确，具体工艺步骤为先将微型滑块和玻璃盘用洗手液去除表面的油污等杂质，在油污不易去除的特殊情况下，则采用丙酮、石油醚或其他强有机溶剂进行清洗；然后将清洗后的微型滑块和玻璃盘放入无水乙醇中超声清洗3-5分钟，最后用高压氮气或压缩空气将清洗后的微型滑块和玻璃盘吹干；

(2)、安装微型滑块，安装与调平玻璃盘：

先将微型滑块安装在微型滑块轴承润滑油膜测量仪上，再安装玻璃盘，安装玻璃盘时依次旋转其表面8颗定位螺钉至轻微旋紧，在安装时应防止玻璃盘的磕伤并避免玻璃盘表面被污染，由微型滑块和玻璃盘组成面接触副，在玻璃盘上添加待测润滑油，确定待测润滑油的动力粘度η及折射率n，其中润滑油的动力粘度η由粘度计测量获得，待测润滑油的折射率n由阿贝折射仪确定；然后，使用千分表对玻璃盘进行调平，使其端面跳动在3μm以内；

(3)、固定接触副倾角α为恒定值：

波长为λ的红光经同轴照明设备输入显微镜照射在微型滑块和玻璃盘形成的楔形间隙上形成干涉图像，通过调节8颗调节螺钉确定干涉图像条纹的数目N，由倾角计算公式确定此时微型滑块和玻璃盘之间的倾斜角度α；对压环上的8颗定位螺钉进行微调，来控制倾角的动态平衡，使得回转过程中倾角不发生变化，其中α为微型滑块倾角，rad；λ为光源的波长，m；N为条纹数；n为润滑介质的折射率；B为微型滑块宽度，m；

(4)、载荷的平衡和施加：

通过调节弹簧可平衡整个加载的自重，当干涉图像若有若无时即完成了自重的平衡，然后施加实验要求的载荷w，实验过程中施加的载荷固定不变；

(5)、绘制出口处润滑油粘度η随油膜厚度h变化的曲线图：

上述步骤(3)中形成的干涉图像通过显微镜放大投射到图像控制器上，经图像控制器和图像采集卡的处理在电脑屏幕上显示出放大干涉图像；将放大干涉图像处理转换成光强曲线，由光强曲线得出干涉级次，利用干涉级次与润滑油膜厚度之间的关系计算出口处润滑油油膜厚度h；在接触副的夹角α＝α₁，速度u_d＝u₁，载荷w＝w₁的条件下，测量已知粘度的5种润滑油的油膜厚度；将所测润滑油的粘度和油膜厚度的数据点用软件绘制出粘度η随油膜厚度h的变化曲线图，然后得出拟合曲线，最后根据上述已知数据关系推算得到粘度的计算公式：

η₀＝10^χ

χ＝2.15062·log h+1.71367。

2.根据权利要求1所述的微型滑块面接触润滑油粘度的测量方法，其特征在于所述玻璃盘为K9玻璃盘，玻璃盘在工作表面一侧镀有铬膜和二氧化硅膜(Cr+SiO₂)，用以获得清晰的干涉条纹，同时玻璃盘工作表面的反射率为18-22％，用以保证干涉条纹对比度，玻璃盘表面粗糙度R_a为4nm。

3.根据权利要求1所述的微型滑块面接触润滑油粘度的测量方法，其特征在于微型滑块的尺寸为4×4mm，微型滑块的工作表面为粗糙度为R_a＝8～10nm，试验温度控制在20±0.5℃，湿度控制在30±5％。