交叉凹槽表面圖形摩擦學(xué)特性及仿真分析.pdf

1、在我們的生產(chǎn)與生活中，摩擦扮演著十分重要的角色。在工業(yè)生產(chǎn)中，減摩也是一個(gè)永恒的話(huà)題。能夠有效的減小工業(yè)生產(chǎn)中摩擦的影響，就意味著機(jī)械設(shè)備將會(huì)有更長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)也就意味著能夠獲得更大的經(jīng)濟(jì)收益。近些年,表面圖形技術(shù)由被發(fā)現(xiàn)，到提出，到發(fā)展，直至現(xiàn)在已經(jīng)取得了豐富的研究成果以及應(yīng)用實(shí)踐。對(duì)表面圖形設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)也是為展現(xiàn)出表面圖形技術(shù)它優(yōu)異的摩擦學(xué)性能必不可少的步驟。其中交叉凹槽相對(duì)于其他類(lèi)型的表面圖形設(shè)計(jì)而言，還是一個(gè)較少被涉及

2、的設(shè)計(jì)方向。為豐富這方面的研究，本文對(duì)不同截面的交叉凹槽型表面圖形在干摩擦和流體動(dòng)壓潤(rùn)滑條件下的減摩特性進(jìn)行有限元仿真分析，并探討了交叉凹槽型表面圖形的減摩原理。
　　首先，以交叉凹槽表面圖形為研究對(duì)象，凹槽的截面形狀為開(kāi)口矩形?；诹黧w動(dòng)壓潤(rùn)滑的形成原理，通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的合理簡(jiǎn)化和假設(shè)，建立摩擦副表面潤(rùn)滑數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)介紹有限差分法求解數(shù)學(xué)模型的過(guò)程，利用Matlab軟件計(jì)算潤(rùn)滑油膜的壓力分布。
　　然后，采用CSEM摩擦

3、磨損試驗(yàn)儀的銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副，考察了交叉凹槽對(duì)軸承鋼的表面摩擦性能的影響，并與相關(guān)理論研究結(jié)果進(jìn)行了比較與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，速度和載荷多是通過(guò)影響交叉凹槽表面圖形的流體動(dòng)壓潤(rùn)滑效果，來(lái)影響摩擦副表面摩擦因素的。同時(shí)摩擦副的相對(duì)滑動(dòng)方向也是影響交叉凹槽表面圖形的摩擦學(xué)特性的重要因數(shù)。另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明試樣g135-d135表現(xiàn)出最優(yōu)的潤(rùn)滑減摩效果。
　　再然后，利用ANSYS和FLUENT仿真分析軟件，對(duì)不同截面的交叉凹槽型表面圖形分