階梯型形貌潤滑機(jī)理的研究.pdf

1、本學(xué)位論文主要對(duì)滑塊軸承表面的階梯幾何形貌產(chǎn)生的潤滑效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和理論研究，并對(duì)亞微米膜厚時(shí)階梯軸承承載機(jī)理進(jìn)行了探索。使用FST-Ⅰ型面接觸潤滑油膜測量系統(tǒng)研究對(duì)不同階梯形貌下滑塊軸承的油膜厚度進(jìn)行了測量，同時(shí)利用Fluent流體分析軟件對(duì)接觸區(qū)流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析。完成的工作包括:
　　 (1)學(xué)習(xí)了FST-Ⅰ型面接觸潤滑油膜測量系統(tǒng)的工作原理和測量技術(shù)。對(duì)光源系統(tǒng)進(jìn)行了更新，并且探索了階梯型滑塊平

2、行油膜的實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)。
　　 (2)通過油膜厚度的測量，分別研究了階梯寬度、深度、傾角、位置和數(shù)量對(duì)軸承特性的影響。結(jié)果表明，階梯最優(yōu)寬度比例約為0.75;階梯結(jié)構(gòu)的深度與油膜的厚度有直接的關(guān)系，當(dāng)膜厚很低時(shí)，階梯的深度對(duì)承載力的影響較大;平行條件下階梯傾角為0°時(shí)的具有最優(yōu)的承載力;并不是說階梯的數(shù)量越多越好，也存在一個(gè)最優(yōu)的情況，其中Step-Groove的潤滑特性最好;階梯結(jié)構(gòu)在中間時(shí)不具有承載力。
　　 (3)在

3、大膜厚范圍內(nèi)對(duì)階梯軸承的承載機(jī)理進(jìn)行了研究，得到的速度膜厚曲線分為三個(gè)區(qū)域。低速下的第Ⅰ區(qū)油膜厚度對(duì)速度無明顯依賴性，此時(shí)表面微觀形貌產(chǎn)生的局部流體動(dòng)壓效應(yīng)起主要作用;高速下的第Ⅱ區(qū)油膜厚度與速度在對(duì)數(shù)坐標(biāo)下呈線性關(guān)系，此時(shí)階梯軸承的宏觀流體動(dòng)壓效應(yīng)起主要作用。中間的過渡區(qū)油膜厚度發(fā)生跳躍性增長。
　　 (4)利用Fluent對(duì)階梯滑塊的承載進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，得到了與試驗(yàn)結(jié)果相一致的結(jié)論。通過用正弦曲線模擬表面微觀相貌，進(jìn)行數(shù)