局部表面織構徑向滑動軸承的潤滑性能研究.pdf

1、表面織構可以改善摩擦副的摩擦學性能，在機械密封、缸套-活塞環(huán)、推力軸承等許多方面得到了廣泛的應用，但在徑向滑動軸承方面，目前仍處于理論和實驗研究階段。
　　為了開展表面織構在徑向滑動軸承的應用研究，改善軸承的潤滑性能，應用ADINA軟件建立表面織構軸承有限元模型，探討表面織構的材料、形狀、尺寸、布置位置，以及材料變形（彈性變形和熱變形）、運行工況等參數(shù)對軸承潤滑性能的影響規(guī)律，并在此基礎上進行織構軸承試驗研究，驗證理論分析的正確性

2、與可靠性。研究工作和成果如下：
　?。?）建立了徑向滑動軸承潤滑性能計算模型，對比了采用完整油膜和下半油膜計算得到的軸承潤滑性能，兩種模型結果誤差約為2％。結果表明，采用下半油膜代替完整油膜的計算方法可行，可節(jié)省大量時間，加密網(wǎng)格能得到更精確解。
　　（2）在下半軸瓦上設計了若干種局部織構布置情況，分析了織構布置位置對軸承潤滑性能的影響。計算表明，織構布置位置對軸承承載力有重要影響。當織構布置在油膜入口區(qū)域或發(fā)散區(qū)域時，可提

3、高油膜承載力。入口區(qū)域的淺凹坑織構更有利于提高油膜承載力，而發(fā)散區(qū)域織構情況剛好相反。最大壓力區(qū)域的織構不會提高油膜承載力。當部分織構位于油膜入口區(qū)域或出口區(qū)域時，可以降低軸承摩擦因數(shù)。
　?。?）分別建立了局部表面織構軸承性能計算的剛性模型、流-固耦合模型和熱-流-固耦合模型，分析了材料的彈性變形、熱變形和潤滑油粘度對軸承潤滑性能的影響。結果表明：僅計入材料彈性變形時，織構軸承承載性能下降，彈性模量越小的材料，其變形量越大，承載

4、力下降越多。同時計入軸瓦材料的彈性變形和熱變形時，軸瓦上油膜承載力比僅計入彈性變形時增大。計入潤滑油粘度隨溫度變化時，承載力隨著滑油溫度的升高而下降，潤滑油粘度成為影響承載力變化的主要因素，熱變形其次，彈性變形的影響最小。不同材料軸瓦的摩擦因數(shù)隨潤滑油溫度升高而下降，白合金軸瓦的摩擦因數(shù)最小，非金屬材料軸瓦摩擦因數(shù)較大。
　　（4）開展了織構軸承潤滑性能試驗研究。研究結果表明，在低載荷時，完全織構和局部織構軸瓦的摩擦因數(shù)均低于無織