1 引 言
黏度，又称黏滞系数或内摩擦系数。定性来说，黏度是用来表征流体抵抗剪切变形的能力; 定量来说，黏度是剪切应力与剪切速率的比值。作为流体的一种固有属性，黏度能够直接反映不同流体的特性，是表征流体动压润滑性能的重要参数之一。作为评价油品的重要物理指标，黏度的变化会影响润滑油功能的实现: 黏度是决定油膜厚度及影响系统摩擦力的重要因素，它直接影响机械的磨损程度、摩擦表面失效、摩擦功率损失以及工作效率等。如果黏度过小，会导致润滑油的成膜能力降低，油膜的承载能力下降，使机器的磨损程度增大;如果黏度过大，会导致润滑油流动速度缓慢，冷却效果也会受到影响，而且黏度增大还会增加摩擦消耗的功率。
由于黏度受环境温度、压力等因素的影响较大( 黏度随润滑液体温度的升高而减小，随压力的增加而增大) ，要实现润滑油的良好功能，同时避免因润滑油黏度变化带来的摩擦、磨损问题，测定特定工况条件下的黏度对润滑油润滑特性影响的研究更具有指导意义。
对于润滑油黏度的测量，研究者进行了大量、系统的工作［1］，发展了许多比较成熟的方法，如毛细管法、旋转法、落球法等［2-4］。但这些黏度测量方法均存在着各自的局限性，只能在特定的工况条件下才能测定流体黏度，而且其工作条件均不是流体动压条件。也就是说，这些测定方法均无法测定润滑油实际工作条件下的真实黏度。
在流体动压润滑条件下，黏度是油膜厚度的函数［5］，也是决定油膜厚度的重要因素。笔者所在实验室自主设计了面接触滑块轴承润滑油膜光学测量系统，其原理是在一定载荷下以静止的微型滑块平面和旋转的光学透明圆盘平面形成流体动压润滑油膜，利用光干涉法对润滑油膜的厚度值进行测量。本文基于实验室自主开发的试验台，提出了一种在流体动压润滑条件下，测量润滑油黏度的方法。该方法在测量油膜厚度的同时，可以间接得出润滑油的黏度。与传统的黏度测量方法相比，该方法的适用工况是在流体动压条件下，更接近机械的实际工作条件，可以为润滑油的深入研究提供指导。
2. 试验设备
所用试验装置为实验室自主开发的光干涉面接触油膜厚度测量装置，其油膜厚度测量系统的原理图如图 1 所示。
微型滑块面接触测量系统在一定载荷条件下，以静止的微型滑块平面和旋转的光学透明圆盘平面形成面接触摩擦副［6］。测量时滑块固定，润滑副通过加载杠杆施加 4N 的载荷，波长为 650nm 的红光经玻璃盘下部的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，滑块倾角以楔形间隙形成的干涉条纹数表，通过调节 8 颗调节螺钉调整干涉条纹数目［7］。滑块倾角可由式( 1) 得出，光学透明圆盘以给定速度转动，使之与滑块之间形成动压润滑油膜( 其最小膜厚 h0位于出口处) 。通过记录透明圆盘启动或停止过程中干涉图像中一点的光强变化，即可推算出 h0［8］。
式中，λ 为 650nm 的红光波长; N 为 10 条干涉条纹数; 采用阿贝折射仪测得润滑介质的折射率 n为 1．447; B 为滑块宽度 4mm; 滑块倾角 α 为 5．6×10－4rad。
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