計入熱作用的微造型軸承及脂潤滑軸承摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、滑動軸承常出現(xiàn)由潤滑失效引起的燒瓦和潤滑劑汽化引起的腐蝕，這會嚴(yán)重影響機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。上述失效現(xiàn)象是由溫度過高引起的，而現(xiàn)有文獻(xiàn)大多忽略了軸承系統(tǒng)溫度的影響。因此，計入溫度作用下研究滑動軸承的摩擦學(xué)性能，對減少滑動軸承摩擦磨損、減弱氣化腐蝕和提高承載性能具有重要意義。
　　本文立足于國家自然科學(xué)基金項目“仿生硅藻典型殼壁結(jié)構(gòu)的水潤滑軸承摩擦學(xué)性能研究”(項目編號51375509)，分別探討計入熱作用下微造型對水潤滑軸承的

2、潤滑性能、氣穴現(xiàn)象影響，以及脂潤滑軸承的潤滑機理。論文主要工作如下：
　　論文首先建立了具有半圓微溝槽表面造型的滑動軸承數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用ANSYS14.5中的CFX模塊和靜力分析模塊對其進行流固熱耦合分析，研究計入熱作用下微造型對滑動軸承的潤滑性能影響。研究表明：考慮熱作用后，潤滑劑溫度升高，粘度減小，軸承承載力和摩擦力降低。軸頸轉(zhuǎn)速越大和軸承偏心率越高，熱作用越明顯。表面微造型的優(yōu)化布置位置是高壓區(qū)和靠近高壓區(qū)的壓力下降區(qū)。

3、>　　接著，將半圓微溝槽表面造型分布在靠近軸承高壓區(qū)的壓力下降區(qū)，通過求解雷諾方程和Rayleigh-Plesset方程，首先研究微造型對水潤滑軸承氣穴現(xiàn)象中單氣泡動力學(xué)的影響，在此基礎(chǔ)上研究了微造型對水潤滑軸承多氣泡動力學(xué)的影響。研究表明：溶解于水中的氣泡隨著壓力不斷震蕩，在低壓區(qū)氣泡半徑急劇增大。適當(dāng)增大微造型寬度，減小微造型深度和間距可以減小氣穴現(xiàn)象中氣泡最大半徑，從而降低氣泡破裂時產(chǎn)生的瞬時高壓和高溫，最終減弱軸承的氣蝕現(xiàn)象。<