橢圓形微凹坑對流體動壓潤滑性能影響的研究.pdf

1、潤滑是改善摩擦副的摩擦狀態(tài)以降低摩擦、減少磨損的技術(shù)措施，是摩擦學(xué)研究的重要內(nèi)容。近年來，表面織構(gòu)技術(shù)的迅速發(fā)展為改善摩擦副的摩擦潤滑性能提供了新的方法，具有重要的研究價值。目前，研究人員在表面織構(gòu)形狀、參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面做了大量的研究，但多數(shù)的研究是通過摩擦力和摩擦系數(shù)來評價織構(gòu)化表面的摩擦潤滑性能，少部分從油膜厚度的角度評價表面織構(gòu)對潤滑性能影響的研究，織構(gòu)單元的形狀也多是典型的圓形或凹槽。流體動壓潤滑狀態(tài)下，潤滑膜承載能力和油膜

2、厚度是兩個重要的評價指標(biāo)。
　　本文主要從這兩個角度研究橢圓凹坑對流體動壓潤滑性能的影響，具體分為理論和試驗(yàn)兩個部分。理論研究方面，以平均無量綱潤滑膜壓力來評判橢圓凹坑的潤滑性能?；诶字Z方程建立橢圓形微凹坑流體動壓潤滑模型，分析了橢圓凹坑的傾角、長短軸比、深度、面積率及等效半徑對平均無量綱潤滑膜壓力的影響。計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)橢圓凹坑長軸與速度方向平行、凹坑長短軸比較大、凹坑深度與工況油膜厚度相當(dāng)、面積率為5％、凹坑等效半徑較大時，

3、可以獲得較高的潤滑膜壓力。試驗(yàn)研究方面，采用光刻和濕法刻蝕工藝在硅片表面制備不同幾何參數(shù)的橢圓形微凹坑織構(gòu)，在光干涉油膜厚度測量試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，測量了試樣在不同轉(zhuǎn)速和載荷條件下的油膜厚度，研究了凹坑傾角、長短軸比、深度、面積率及等效半徑等參數(shù)對油膜厚度的影響規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論：合適織構(gòu)參數(shù)的橢圓凹坑可以起到增加油膜厚度的作用，進(jìn)而獲得較好的流體動壓潤滑性能。油膜厚度隨轉(zhuǎn)速的增加而增大，隨載荷的增加而減小。在所設(shè)計(jì)的試樣