表面織構(gòu)對摩擦副摩擦特性影響的模擬和實驗研究.pdf

1、合理的表面織構(gòu)能夠提高摩擦副潤滑性能。到目前為止，對表面織構(gòu)研究主要是實驗研究，理論研究還相對較少。對因織構(gòu)存在而誘發(fā)的空化現(xiàn)象的研究多數(shù)是實驗驗證空化現(xiàn)象存在，研究織構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)對空化效應(yīng)強度的影響還十分有限。多數(shù)模型只是簡單的基于Reynolds方程建模，并不考慮黏溫效應(yīng)對摩擦副潤滑影響。基于以上兩點，本研究針對潤滑過程中表面織構(gòu)對空化效應(yīng)及摩擦副摩擦特性影響開展模擬和實驗研究。
　　實驗方面，通過設(shè)計和搭建試驗臺來采集不

2、同工況及織構(gòu)參數(shù)條件下空化效應(yīng)圖。理論方面，基于Reynolds方程建立表面織構(gòu)潤滑數(shù)值模型。利用差分法及Sommerfeld、Reynolds空化邊界條件實現(xiàn)對方程的求解，以探討表面織構(gòu)誘發(fā)空化現(xiàn)象機理。同時還基于Reynolds方程和能量方程進行理論建模得到考慮黏溫效應(yīng)表面織構(gòu)潤滑數(shù)值計算模型，并以摩擦因數(shù)為評價標準，研究不同織構(gòu)參數(shù)對摩擦因數(shù)影響，最后用實驗驗證模型建立的合理性。
　　研究表明，只有速度達到一定時才出現(xiàn)空化現(xiàn)

3、象，隨著運動速度、織構(gòu)寬度、織構(gòu)深度增加，在織構(gòu)區(qū)產(chǎn)生的壓力降隨之增大，油中氣體溢出量及油液汽化量增加，使空化效應(yīng)增強。在相同條件下，考慮黏溫效應(yīng)模型求解的承載力及摩擦力比不考慮黏溫效應(yīng)模型要小，且黏溫效應(yīng)對承載力的影響要比對摩擦力影響要大，使摩擦因數(shù)稍大，更接近實驗值?？棙?gòu)區(qū)溫升相較于非織構(gòu)區(qū)溫升要小。在研究范圍內(nèi)，隨著織構(gòu)深度增加，摩擦因數(shù)也隨之增加。隨著織構(gòu)長度、織構(gòu)數(shù)目增加，摩擦因數(shù)隨之減小。隨著織構(gòu)間距增加，摩擦因數(shù)先稍微增大