Smörjningsteorier

Smörjningsteorier beskriver hur friktion och slitage i mekaniska kontaktpar begränsas genom närvaro av ett smörjmedel. Teorierna förklarar hur smörjfilmen bildas, hur tryck och deformation uppstår i filmen och hur olika smörjningsregimer uppträder under varierande hastighet, belastning och viskositet.

Hydrodynamisk smörjning uppstår när relativa rörelser mellan ytorna genererar ett tryck i en vätskefilm som håller ytorna åtskilda. Filmen blir tillräckligt tjock för att bära belastningen, vilket ofta gäller för journal- och gänglager vid jämn drift.

Elastohydrodynamisk smörjning (EHL) uppträder vid höga kontakttryck där ytorna pressas ihop så att de deformeras elastiskt. Viskositeten ökar med trycket, och filmtjockleken är ofta mycket tunn men tillräcklig för att bära belastning i extremt små skikt. EHL är särskilt viktig i precisionslager, tandhjul och rullningslager under höga krav.

Gräns- eller blandad smörjning inträffar när filmen är tunn eller skrovligheten är hög, så att kontaktpunkter ibland skimmas av asperiter. Adsorberade filmer och additivfunktioner påverkar friktionen, medan full separation inte alltid uppnås. Övergång mellan regimer styrs av hastighet, temperatur och belastning.

Modeller används för att beskriva dessa fenomen, där Reynolds ekvation ofta utgör kärnan i hydrodynamisk smörjning. Stribeck-kurvan kopplar samman friktion och smörjfilmens storlek eller viskositet och illustrerar övergångarna mellan regimer. Smörjningsteorier används i design och livslängdsbedömning av lager, växlar och andra maskindelar.