表面微織構的數(shù)學模型及其彈流潤滑性能研究.pdf

1、表面微織構可以改善摩擦副表面的摩擦學性能。為了系統(tǒng)全面的研究微織構表面的彈流潤滑性能和減摩機理，本文建立點狀、線狀和網狀表面微織構的數(shù)學模型來探討摩擦因數(shù)隨微織構表面形貌參數(shù)的變化規(guī)律。研究的微織構表面形貌參數(shù)主要有:表面微織構的深度、面積占有率、分布方式?；趶椓鳚櫥碚?，通過Reynolds方程、膜厚方程、載荷平衡方程、黏壓方程和密壓方程建立三種微織構表面的彈流潤滑模型，采用多重網格法進行求解，最后得到三種微織構表面在不同形貌參數(shù)下

2、的摩擦因數(shù)，壓力和油膜厚度分布。通過分析得出以下結論:
　　對點狀表面微織構的研究中發(fā)現(xiàn):摩擦因數(shù)隨微凹坑深度、面積占有率和排數(shù)的增加均是先減小后增大，并在微凹坑深度為2μm，面積占有率為18％，排數(shù)為7時，摩擦因數(shù)最小;微凹坑呈鈍角型分布的摩擦因數(shù)較直線型和銳角型的小。
　　對線狀表面微織構的研究中發(fā)現(xiàn):摩擦因數(shù)隨微凹槽深度、面積占有率和排數(shù)的增加均是先減小后增大，并在微凹槽深度為6μm，面積占有率為40％，排數(shù)為5時，摩

3、擦因數(shù)最小;微凹槽與滑動方向為150°的摩擦因數(shù)較其它角度的小。
　　對網狀表面微織構的研究中發(fā)現(xiàn):摩擦因數(shù)隨微凹槽深度、面積占有率和排數(shù)的增加均是先減小后增大，并在微凹槽深度為4μm，面積占有率為40％，排數(shù)為5時，摩擦因數(shù)最小;微凹槽間夾角為150°的摩擦因數(shù)較其他角度的小。
　　對三種微織構表面的對比研究中發(fā)現(xiàn):其他工況條件不變，只改變速度時，當速度小于4.3m/s時，網狀微織構表面的摩擦因數(shù)最小;當速度大于4.3m/