The elastohydrodynamic (EHD) friction properties of seven ISO VG 320 gear oils including three polyalphaolefins (PAOs), three polyglycols (PG) and a mineral oil have been investigated in rolling/sliding conditions at six different temperatures and three roughnesses. Film thickness, Stribeck and traction curves have been generated using a ball-on-disc tribometer. Film thickness results are in agreement with previous work that it is primarily controlled by pressure-viscosity coefficient and viscosity of lubricants. The results with smooth surface show that all oils experience significant shear heating leading to friction reduction at higher strain rates or lambda ratios but only PGs reach limiting friction whereas mineral oil and PAOs do not. Friction curves obtained at different temperatures and roughnesses enable simulating an extensive range of lubrication regimes and allow isothermal friction correction for shear heating. Stribeck curves with rough surfaces show an increase in friction in the lambda range of 0.5–3.5, where asperity separation varies from partial to full–indicating that roughness effects can be expected even under full film condition. This increase in friction is attributed to formation of a micro-EHD region, and is seen only with mineral oil and PAOs whereas not with PGs. The results also highlight how EHD friction properties of different family of fluids could be influenced by roughness effects, and the possible mechanisms are discussed.

中文翻译：

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表面光滑和粗糙的ISO VG 320齿轮油的EHD摩擦性能

在六种不同温度和三种粗糙度下的滚动/滑动条件下，研究了包括三种聚α烯烃（PAO），三种聚乙二醇（PG）和矿物油在内的七种ISO VG 320齿轮油的弹性流体力学（EHD）摩擦性能。膜厚，斯特里贝克（Stribeck）和牵引曲线已使用圆盘球式摩擦计生成。膜厚的结果与以前的工作一致，它主要由压力-粘度系数和润滑剂的粘度控制。表面光滑的结果表明，所有油都会经历明显的剪切加热，从而在较高的应变率或λ比下降低摩擦，但只有PG达到极限摩擦，而矿物油和PAO则没有。在不同温度和粗糙度下获得的摩擦曲线可以模拟各种润滑方式，并可以对剪切加热进行等温摩擦校正。具有粗糙表面的Stribeck曲线显示，在0.5–3.5的拉姆达范围内，摩擦力增加，其中粗糙分离从部分变为完全，表明即使在全膜条件下也可以预期到粗糙效果。摩擦力的增加归因于形成了微EHD区，并且仅在矿物油和PAO中可见，而在PG中则没有。结果还突出了粗糙度影响如何影响不同系列流体的EHD摩擦性能，并讨论了可能的机理。具有粗糙表面的Stribeck曲线显示，在0.5–3.5的拉姆达范围内，摩擦力增加，其中粗糙分离从部分变为完全，表明即使在全膜条件下也可以预期到粗糙效果。摩擦力的增加归因于形成了微EHD区，并且仅在矿物油和PAO中可见，而在PG中则没有。结果还突出显示了粗糙度影响如何影响不同系列流体的EHD摩擦性能，并讨论了可能的机理。具有粗糙表面的Stribeck曲线显示，在0.5–3.5的拉姆达范围内，摩擦力增加，其中粗糙分离从部分变为完全，表明即使在全膜条件下也可以预期到粗糙效果。摩擦力的增加归因于形成了微EHD区，并且仅在矿物油和PAO中可见，而在PG中则没有。结果还突出显示了粗糙度影响如何影响不同系列流体的EHD摩擦性能，并讨论了可能的机理。仅在矿物油和PAO中可见，而在PG中则不可见。结果还突出显示了粗糙度影响如何影响不同系列流体的EHD摩擦性能，并讨论了可能的机理。仅在矿物油和PAO中可见，而在PG中则不可见。结果还突出显示了粗糙度影响如何影响不同系列流体的EHD摩擦性能，并讨论了可能的机理。