高分子材料表面織構(gòu)潤滑性能研究.pdf

1、尾軸承的摩擦振動噪聲問題是水下航行器的瓶頸問題之一，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減振降噪，但由于問題的復(fù)雜性，遠(yuǎn)未達到理論與實踐的統(tǒng)一。文中將仿生摩擦學(xué)原理應(yīng)用于水潤滑高分子材料如橡膠材料表面織構(gòu)的創(chuàng)新，開展?jié)櫥阅苎芯?，重點討論計入彈性變形后，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”），達到改善摩擦副表面潤滑性能的目的

2、。在研究中，運用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)對潤滑性能的影響規(guī)律，得到下面結(jié)論：
　?。?）計入彈性變形的橡膠與碳鋼材料的表面織構(gòu)的潤滑性能對比。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，這說明材料的彈性模量對表面織構(gòu)的水膜壓力有一定影響。
　　（2）水膜厚度及流體速度對高分子橡膠織構(gòu)潤滑性能的影響。當(dāng)

3、水膜厚度增大時，水膜平均壓力和最大壓力均會逐漸減小。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，但方形則相對較差。當(dāng)流體速度增大時，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)和圓臺形織構(gòu)增加趨勢平緩，方形及圓柱形織構(gòu)增加趨勢加快。
　　（3）流體粘度和凹坑半徑對高分子橡膠織構(gòu)潤滑性能的影響。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滑性能的改善。
　　（4）高分子橡膠織構(gòu)排布形式對潤滑性能的影響。微凹坑間的距離存在一個合理的范圍，大于或小于這個范圍均會降低其潤滑性能。這說明選取合理的排布距離能夠達到較好的效果。
　　（5）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)更好的潤滑性能。在四種半球形部分織構(gòu)中，速度進口位置織構(gòu)排布形式的潤滑性能較好