交叉凹槽表面圖形摩擦學(xué)特性及仿真分析.pdf

1、在我們的生產(chǎn)與生活中，摩擦扮演著十分重要的角色。在工業(yè)生產(chǎn)中，減摩也是一個永恒的話題。能夠有效的減小工業(yè)生產(chǎn)中摩擦的影響，就意味著機(jī)械設(shè)備將會有更長的使用壽命，同時也就意味著能夠獲得更大的經(jīng)濟(jì)收益。近些年,表面圖形技術(shù)由被發(fā)現(xiàn)，到提出，到發(fā)展，直至現(xiàn)在已經(jīng)取得了豐富的研究成果以及應(yīng)用實踐。對表面圖形設(shè)計進(jìn)行合理的設(shè)計也是為展現(xiàn)出表面圖形技術(shù)它優(yōu)異的摩擦學(xué)性能必不可少的步驟。其中交叉凹槽相對于其他類型的表面圖形設(shè)計而言，還是一個較少被涉及

2、的設(shè)計方向。為豐富這方面的研究，本文對不同截面的交叉凹槽型表面圖形在干摩擦和流體動壓潤滑條件下的減摩特性進(jìn)行有限元仿真分析，并探討了交叉凹槽型表面圖形的減摩原理。
　　首先，以交叉凹槽表面圖形為研究對象，凹槽的截面形狀為開口矩形。基于流體動壓潤滑的形成原理，通過對數(shù)學(xué)模型的合理簡化和假設(shè)，建立摩擦副表面潤滑數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)介紹有限差分法求解數(shù)學(xué)模型的過程，利用Matlab軟件計算潤滑油膜的壓力分布。
　　然后，采用CSEM摩擦

3、磨損試驗儀的銷-盤摩擦副，考察了交叉凹槽對軸承鋼的表面摩擦性能的影響，并與相關(guān)理論研究結(jié)果進(jìn)行了比較與分析。實驗結(jié)果表明，速度和載荷多是通過影響交叉凹槽表面圖形的流體動壓潤滑效果，來影響摩擦副表面摩擦因素的。同時摩擦副的相對滑動方向也是影響交叉凹槽表面圖形的摩擦學(xué)特性的重要因數(shù)。另外實驗結(jié)果還表明試樣g135-d135表現(xiàn)出最優(yōu)的潤滑減摩效果。
　　再然后，利用ANSYS和FLUENT仿真分析軟件，對不同截面的交叉凹槽型表面圖形分