高分子材料表面織構(gòu)潤(rùn)滑性能研究.pdf

1、尾軸承的摩擦振動(dòng)噪聲問(wèn)題是水下航行器的瓶頸問(wèn)題之一，它影響水下航行器的隱身性、可靠性，以及乘員的舒適性。目前，盡管人們采用高損耗因子阻尼材料來(lái)減振降噪，但由于問(wèn)題的復(fù)雜性，遠(yuǎn)未達(dá)到理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。文中將仿生摩擦學(xué)原理應(yīng)用于水潤(rùn)滑高分子材料如橡膠材料表面織構(gòu)的創(chuàng)新，開(kāi)展?jié)櫥阅苎芯?，重點(diǎn)討論計(jì)入彈性變形后，表面織構(gòu)的水膜壓力與水膜厚度的變化以及摩擦副的變形狀況，探索減阻效果更好的表面織構(gòu)體（如“水囊”），達(dá)到改善摩擦副表面潤(rùn)滑性能的目的

2、。在研究中，運(yùn)用Adina，建立了不同形狀和不同排布形式的高分子橡膠材料表面織構(gòu)模型，研究了其流體速度、粘度、厚度以及凹坑尺寸等參數(shù)對(duì)潤(rùn)滑性能的影響規(guī)律，得到下面結(jié)論：
　　（1）計(jì)入彈性變形的橡膠與碳鋼材料的表面織構(gòu)的潤(rùn)滑性能對(duì)比。結(jié)果表明，橡膠表面織構(gòu)（方形）的變形大于碳鋼材料，水膜平均壓力略低于碳鋼材料，這說(shuō)明材料的彈性模量對(duì)表面織構(gòu)的水膜壓力有一定影響。
　?。?）水膜厚度及流體速度對(duì)高分子橡膠織構(gòu)潤(rùn)滑性能的影響。當(dāng)

3、水膜厚度增大時(shí)，水膜平均壓力和最大壓力均會(huì)逐漸減小。其中，半球形表面織構(gòu)上產(chǎn)生的水膜壓力最大，方形最小。半球形、圓臺(tái)形和圓柱形表面織構(gòu)在合理的厚度范圍內(nèi)均能產(chǎn)生較明顯的水膜壓力，但方形則相對(duì)較差。當(dāng)流體速度增大時(shí)，各種織構(gòu)的平均壓力及最大壓力均增大。但半球形織構(gòu)和圓臺(tái)形織構(gòu)增加趨勢(shì)平緩，方形及圓柱形織構(gòu)增加趨勢(shì)加快。
　?。?）流體粘度和凹坑半徑對(duì)高分子橡膠織構(gòu)潤(rùn)滑性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)流體粘度和凹坑半徑必須控制在一定的范圍內(nèi)才能獲

4、得較好的水膜平均壓力，太大或大小均不利于潤(rùn)滑性能的改善。
　?。?）高分子橡膠織構(gòu)排布形式對(duì)潤(rùn)滑性能的影響。微凹坑間的距離存在一個(gè)合理的范圍，大于或小于這個(gè)范圍均會(huì)降低其潤(rùn)滑性能。這說(shuō)明選取合理的排布距離能夠達(dá)到較好的效果。
　?。?）織構(gòu)微凹坑在單位區(qū)域內(nèi)的數(shù)量并不是越多越好，即織構(gòu)不是越密其潤(rùn)滑性能就越好；全織構(gòu)也不是任意情況下都具有比部分織構(gòu)更好的潤(rùn)滑性能。在四種半球形部分織構(gòu)中，速度進(jìn)口位置織構(gòu)排布形式的潤(rùn)滑性能較好