Solutions Manual Fundamentals of Fluid Film Lubrication, Second Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Hamrock Bernard J

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-05

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780849375224

丛书系列:

图书标签:

• Fluid Film Lubrication
• Lubrication
• Tribology
• Engineering
• Solutions Manual
• Fluid Mechanics
• Bearing
• Second Edition
• Mechanical Engineering
• Textbook

润滑理论与工程应用：基础、前沿与实践 本书内容涵盖了流体动力润滑（Fluid Film Lubrication）理论的全面概述，以及其在现代机械工程、工业制造和航空航天领域中的实际应用与前沿发展。全书旨在为读者提供一个深入且实用的知识框架，以理解和掌握如何设计、分析和优化各类润滑系统的性能。 本书结构严谨，内容循序渐进，从基础的流体力学原理出发，逐步深入到复杂的润滑现象和工程问题。其核心内容聚焦于流体动力润滑理论的建立、数学模型求解、关键参数的物理意义解析，以及如何将这些理论知识转化为可靠、高效的工程实践。 --- 第一部分：润滑基础与流体力学背景 本部分奠定了理解流体动力润滑所必需的数学和物理基础。内容不仅回顾了必要的张量分析、微分方程求解技巧，还特别强调了流体力学在润滑学中的核心作用。 1. 润滑学的基本概念与历史发展： 详细介绍了润滑的物理本质、摩擦与磨损的基本机制，以及流体动力润滑相对于边界润滑和弹性流体动力润滑的独特优势和应用场景。回顾了 Osborne Reynolds 建立经典油膜压力方程的里程碑意义，以及后续学者在这一理论框架下的重要贡献。 2. 润滑剂的性质与选择： 深入探讨了润滑油、润滑脂、气体和其他特种流体的流变学特性。分析了粘度、粘温关系、剪切稀化/增稠行为如何影响油膜的形成和承载能力。内容涵盖了润滑剂添加剂的作用机理，以及如何根据工况（温度、压力、速度）选择合适的润滑介质。 3. 界面接触力学回顾： 强调润滑系统中的固-液界面相互作用。简要回顾了接触应力、表面粗糙度对润滑性能的耦合影响，为后续理解弹性流体动力润滑（EHL）奠定了基础。 --- 第二部分：经典流体动力润滑理论的构建与分析 这是全书的核心技术部分，详细推导和分析了经典雷诺方程（Reynolds Equation）在不同几何条件下的应用。 1. 雷诺方程的推导与变体： 详细展示了基于牛顿流体假设，利用动量守恒和质量守恒原则，如何推导出二维和三维雷诺方程。重点分析了影响油膜压力分布的三个关键因素：速度、间隙和粘度。 2. 各种典型轴承的油膜分析： 滑动轴承（Plain Journal Bearings）： 深入分析了固定轴承瓦（Fixed Pad Bearings）和游隙轴承（Hydrodynamic Journal Bearings）的压力分布、负载能力、油楔效应、起动摩擦和阻尼特性。详细讨论了偏心率、浸油角、轴承宽径比对承载性能的影响。 旋转盘与轴承（Tilting Pad Bearings）： 阐述了倾斜瓦轴承（如泰勒轴承）的自调节特性，如何通过调整瓦片倾角自动适应负载变化，从而实现稳定性。 平行平板与斜面分析： 分析了简化的平行平板和楔形（斜面）润滑模型，用于解释油膜压力产生的基本物理机制，这是理解更复杂几何结构的基础。 3. 边界条件与求解方法： 探讨了求解雷诺方程所需的物理边界条件（如油膜的入口和出口条件，如Cuthbertson-Floberg条件）。详细介绍了数值求解技术，包括有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）在求解非线性润滑方程中的应用，以及如何处理油膜的“气穴”（Cavitation）现象。 4. 润滑性能评估指标： 详细定义和计算了关键性能参数，包括油膜厚度（最小油膜厚度是轴承寿命的关键）、油膜压力峰值、功耗（油液剪切损失）、润滑剂消耗率以及轴承的阻尼系数和刚度系数。 --- 第三部分：进阶润滑现象与弹性流体动力润滑（EHL） 本部分将理论从理想的刚性接触扩展到考虑材料弹性变形的真实工程情况。 1. 弹性流体动力润滑（EHL）： 阐述了在高负荷、高速接触（如齿轮啮合、滚动轴承）中，油膜压力足以使接触表面发生弹性变形的现象。详细介绍了 EHL 理论的耦合方程组，即雷诺方程与接触弹性理论（如赫兹接触理论的修正）的联合求解。 2. EHL的特性分析： 分析了 EHL 区域中油膜厚度的非线性分布，油膜厚度比刚性接触模型预测的要大得多。讨论了 EHL 接触的接触斑面形状、压力峰值以及剪切应力对系统寿命的影响。 3. 粘弹性效应与润滑剂挤出： 引入了润滑剂的粘弹性行为，特别是在快速加载或高速接触下，润滑剂可能表现出非牛顿行为，影响其在接触区域的流动和填充能力。 --- 第四部分：润滑系统的设计、分析与工程应用 本部分将理论知识转化为实际工程设计和故障排除的能力。 1. 润滑系统的设计准则： 提供了工程设计中的经验法则和初步选型指南。讨论了如何根据轴承的转速、负载和预期寿命来确定轴径、瓦面材料和润滑剂类型。重点介绍如何确保最小油膜厚度满足表面粗糙度的要求，以避免接触磨损。 2. 动态特性分析（阻尼与刚度）： 深入探讨了油膜对机械系统动态响应的影响。详细分析了轴承油膜的径向、切向阻尼系数和刚度系数，以及这些系数如何影响转子系统的振动、临界转速和稳定性（如油膜失稳）。 3. 气体润滑基础： 扩展了润滑介质的概念，介绍了气体轴承（如空气轴承）的原理和应用。分析了气体润滑中雷诺方程的特殊形式，以及气体润滑在精密仪器和高速涡轮机械中的优势与挑战。 4. 现代润滑面临的挑战： 讨论了极端工况下的润滑问题，如超高温、真空环境（空间应用）以及微/纳米尺度润滑。探讨了表面处理技术（如涂层）对改善润滑性能的作用。 --- 总结 本书系统地构建了从微观流体动力学到宏观工程应用的完整知识体系。它不仅是润滑理论学习的扎实教材，也是机械设计工程师和研究人员解决实际摩擦学问题的实用参考手册。通过对数学模型的精确推导和对工程案例的深入剖析，读者将能够有效地掌握设计高可靠性、长寿命润滑系统的核心技术。

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这本书的封面设计给人的第一印象是沉稳且专业，它成功地传达了一种严肃的学术氛围。油墨的质感和纸张的触感都相当不错，即便是反复翻阅，也不会显得过于廉价。内容上，它似乎在构建一个非常系统化的知识框架，从流体力学的基本原理出发，逐步深入到更复杂的薄膜润滑领域。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的循序渐进的方式，这对于初学者来说无疑是一大福音。它不是那种堆砌公式的教材，而是更注重概念的物理意义和工程背景的阐述。很多专业书籍读起来会感到晦涩难懂，但这本书在基础部分的讲解上，似乎找到了一个很好的平衡点，既保证了严谨性，又不失清晰度。光是看着目录结构，就能感受到作者在编排上的匠心独钟，它似乎涵盖了从理论推导到实际应用验证的完整路径。

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阅读这本书的过程，就像是跟随一位经验丰富的大师进行深度研讨。作者的笔触带着一种经年累月积累下来的洞察力，对于那些教科书上常常一带而过的关键假设和简化条件，它都进行了深入的剖析和讨论。特别是关于润滑剂性质如何随温度和剪切速率变化的讨论，处理得尤为细腻和到位。我个人认为，真正区分优秀工程书籍和普通书籍的关键，就在于能否预见到读者在实际应用中可能遇到的“陷阱”或“灰色地带”，而这本书似乎在这方面做得非常出色。它似乎在引导读者思考“为什么”和“在什么条件下”这些公式才适用，而不是简单地要求死记硬背。这种批判性的思维训练，对于培养真正的工程师至关重要。

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这本书的实用价值，从其对标准和规范的引用频率上就可以窥见一斑。它似乎不仅仅停留在理论构建层面，而是紧密贴合了工业界的实际操作标准和设计规范。这种对“可操作性”的强调，使得它在工程实践中具有极高的参考价值。我预感这本书在处理动态响应和瞬态问题时，会给出非常详尽的分析框架，因为在现代高速旋转机械中，静态分析往往是不够的。如果它能有效地将这些高级理论与可靠的工程软件或分析工具的输入参数对应起来，那么它将成为一个不可替代的桥梁，连接起纯粹的流体力学理论与工程师的日常设计工作台。总而言之，这是一部有分量、有深度，且极具工程导向性的专业著作。

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这本书的排版布局堪称典范，每一个图表和公式都经过了精心的放置，确保了阅读的流畅性。不同于某些教科书将插图和文字割裂开来，这里的图文结合度非常高，读者在阅读某一特定理论时，相关的示意图总能及时出现，极大地降低了理解复杂几何关系时的认知负荷。我注意到它在案例分析部分的篇幅似乎相当可观，这正是很多理论书籍所欠缺的。理论的价值最终要通过实践来体现，如果只是空泛的数学推导，那么其工程实用性就会大打折扣。从章节的划分来看，它似乎对不同类型的轴承和工况都有所侧重，这表明作者的视野非常开阔，力求覆盖现代机械设计中可能遇到的主流润滑问题。这种对细节的关注，使得这本书不仅仅是一本参考手册，更像是一部精雕细琢的工程工具书。

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这本书的深度和广度令人印象深刻，它似乎超越了一般性的入门级介绍，直接触及了润滑理论研究的前沿议题。从章节名称的暗示来看，它可能涉及了混合润滑、边界润滑与流体膜润滑的交界区域的复杂行为，这是许多实际故障分析的核心难题。这种对复杂物理现象的建模尝试，体现了作者在数值模拟和实验验证方面的深厚功底。对于已经有一定基础的工程师或研究生而言，这本书无疑提供了一个极好的进阶平台，能够帮助他们从“会用公式”升级到“能创造模型”的层次。它的语言风格虽然保持了学术的严谨性，但逻辑链条极其清晰，即便处理高度非线性的问题，也能通过层层递进的逻辑引导，让读者不至于迷失方向。

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