滑動軸承織構(gòu)化表面滑移及空化影響潤滑性能規(guī)律的研究.pdf

1、滑動軸承在高速運轉(zhuǎn)條件下，潤滑介質(zhì)發(fā)熱有可能導(dǎo)致軸承的熱變形甚至卡死失效。通過改變摩擦副表面的潤濕性和微觀形貌來改善表面摩擦學(xué)性能，是目前相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。已有的研究表明：在軸瓦內(nèi)表面不同位置進行親疏水處理及合理的表面織構(gòu)設(shè)計對摩擦副的潤滑性能影響較大。表面潤濕性是通過影響固液界面作用來影響滑移特性的，特殊潤濕性表面應(yīng)該考慮界面滑移，而滑移在軸瓦表面的分布位置對軸承潤滑性能的影響還有待于研究。微織構(gòu)使得潤滑流場存在間隙突變導(dǎo)致潤滑流體

2、產(chǎn)生空化現(xiàn)象，而雷諾模型大大低估了空化區(qū)域，過估了摩擦扭矩，織構(gòu)化表面潤滑性能的計算應(yīng)采用空化模型。
　　本文結(jié)合極限剪應(yīng)力滑移模型和CFD軟件中的空化模型，采用五點差分法和計算流體動力學(xué)軟件，計算織構(gòu)及界面滑移的分布規(guī)律對滑動軸承潤滑性能的影響，并對表面微織構(gòu)產(chǎn)生的空化效應(yīng)進行研究，主要內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　(1)分析了界面滑移產(chǎn)生的機理及不同滑移模型的特點，建立了基于極限剪應(yīng)力的軸承潤滑計算模型，采用五點差分法求解潤滑方

3、程。研究結(jié)果表明，界面滑移的分布方式顯著影響著軸承的潤滑性能，并且滑移分布在油膜壓力上升區(qū)域時可以提高軸承的承載力，減小摩擦力。
　　(2)建立了考慮空化效應(yīng)的織構(gòu)化軸承計算模型，采用Fluent軟件進行計算，研究織構(gòu)引起的空化及織構(gòu)的分布形式對摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，空化效應(yīng)對潤滑性能的影響較明顯，在軸瓦表面潤滑膜高壓區(qū)構(gòu)造微織構(gòu)，可以增強潤滑流體的動壓效應(yīng)。
　　(3)在流體潤滑狀態(tài)下，采用CFD計算流體動力學(xué)軟件進