熊（xióng）樂，胡瑞，等

磁流體（tǐ）是一種新興的納米流（liú）體潤（rùn）滑材（cái）料，是由表麵活性劑（jì）、基（jī）載（zǎi）液和納米磁性顆粒（lì）混合而成的膠狀懸浮液體，納米磁性顆粒通常采（cǎi）用鐵氧體(Fe3O4)顆粒，所以磁（cí）流體普遍（biàn）為鐵磁流體。磁流體作為一種新型材料，具有超強的（de）順磁性，可被磁場穩（wěn）定控（kòng）製（zhì），而且磁場梯度作用下的磁流體（tǐ）在軸承摩擦副中具有減摩抗磨作用（yòng），可以改善軸承的（de）性能。

磁流體以其（qí）良（liáng）好的減（jiǎn）摩、耐磨（mó）及抗壓性能在軸承潤滑領域得到廣（guǎng）泛關注，包括軸承減（jiǎn）振，提高軸承承（chéng）載性能以及（jí）減小軸（zhóu）承摩擦磨損等。目前研究（jiū）較多的是油潤滑（huá）方式的滑動軸承（chéng）。如對於軸（zhóu）承轉子的振動問題，文獻（xiàn）[1]提出了一種以磁流（liú）體為潤滑液的油膜阻尼可（kě）控（kòng）的浮（fú）動環軸承，該軸承利（lì）用磁流體在外部磁場作用下油膜黏度的可控性，實（shí）現對軸承剛度和阻尼的控製，從（cóng）而抑製轉子振幅。文獻[2]將（jiāng）磁流體（tǐ）應用於靜壓軸承，該軸承主要通（tōng）過外部磁場對磁流體（tǐ）潤滑劑施加外力。從而產生局部流動阻力（lì）和壓力。為了檢測磁流體（tǐ）軸承的承載和減磨性能，文獻[3]將磁流體直接置於環形（xíng）磁鐵表麵（miàn），形成圓環（huán）油膜，進行玻璃與磁環對壓試驗，結果表（biǎo）明，磁流體提供的液化（huà）氣體支承將兩接觸麵隔開，從（cóng）而（ér）減小摩（mó）擦磨損。該試（shì）驗模型隻（zhī）是對壓測試，沒有加入旋轉，檢測磁流體承載能力具有可（kě）行（háng）性，但對於檢測減（jiǎn）磨性能缺乏說（shuō）服力。

為防止漏油，形成高強度的油膜，滾（gǔn）動軸承大多采用脂潤滑方式；但相較於油潤滑方式，潤滑脂摩擦力矩較大，不適用於高速（sù）工況，此外，其降溫效果差（chà），容易（yì）導致（zhì）軸承過熱。在安裝（zhuāng）有良好供油裝置的情況下，采用油潤滑（huá）的滾動軸承雖可克服（fú）上述難點，但操作和維（wéi）護方麵不如脂潤滑方便，增加了成本。而磁流體可以克服潤滑脂和潤滑油的難點，互補兩者優勢，既不甩油又能調節油黏度，適用於不同工況下的滾動軸承。

在高速下，推力球軸承溝道經常出現乏油的狀況，甚至形成幹摩擦。文獻[4]將磁流（liú）體（tǐ）應用（yòng）於推力球軸承（chéng）定點潤滑進行摩擦試驗，溝道內（nèi）磨損表麵和三維輪廓如圖1所示，由圖可知：在幹（gàn）摩擦情況下，溝道（dào）內出現了嚴重的塑（sù）性（xìng）變形、剝落和黏附現象，體現了點接（jiē）觸幹摩擦（cā）的（de）磨（mó）損機理；隨著常規潤滑油的加入，溝道內磨損情況明顯改（gǎi）善；在無磁場作用的磁流體潤滑情況下，相（xiàng）較於（yú）常規潤滑油磨損大（dà）幅加劇，甚至接近幹摩擦情況；但隨（suí）著（zhe）磁場的添加，溝道磨損大大減（jiǎn）少，明顯低於（yú）常規（guī）潤（rùn）滑油的磨損情況，其三維形貌和沒有進行試驗的套圈溝道非常接近，平整光（guāng）滑（huá）。該研究結果不僅證實了磁場作用下磁流體具有（yǒu）減緩甩油且減磨效果極佳的特點（diǎn），還拓寬了（le）磁流體軸（zhóu）承潤滑的應用研究範圍（wéi）。

磁流體潤滑理論豐富，目前研究（jiū）側（cè）重於運用磁流體動力（lì）學基本方（fāng）程以及磁流體黏度方程，研究中結合了多（duō）孔結構潤滑效應，但對磁流體孔-液擠壓薄膜潤滑效（xiào）應認識尚不完全清楚，亟需突破；磁流體油膜特（tè）性取決於其磁場作用下的黏度可控性，研究（jiū）中考慮到了磁流體（tǐ）應（yīng）力耦合效應、孔隙率以及（jí）工況參（cān）數等影響因素，普遍是以（yǐ）麵接觸為潤（rùn）滑模型，需拓展對（duì）點/線接觸下磁流體潤滑（huá）機理的研究才能（néng）完善磁流體潤滑理論，從而逐步推進其在軸（zhóu）承上的應用（yòng）研究。

（節選自（zì）《軸承》2020年7期）

參考文（wén）獻：

[1] WANG X,LI H, MENG G. Rotordynamic coefficients ofa controllable magnetorheological fluid lubricated floating ring bearing[J]. Tribology International ,2017,114:1-14.

[2] LAMPAERTSG E,VAN OSTAYEN R A J. Experimental results on a hydrostatic bearing lubricated with amagnetorheological fluid [J]. Current Applied Physics,2019,19(12):1441 - 1448.

[3] HU Z, WANG Z, HUANG W,et al. Supporting and friction properties of magnetic fluids bearings[J]. Tribology International ,2019,130:334 -338.

[4] XU M,DAI Q, HUANG W ,et al. Using magnetic fluids to improve the behavior of ball bearings under starved lubrication [J]. Tribology International, 2020, 141:105950.

（來源（yuán）：軸承雜誌（zhì）社）