表面微織構(gòu)的數(shù)學(xué)模型及其彈流潤(rùn)滑性能研究.pdf

1、表面微織構(gòu)可以改善摩擦副表面的摩擦學(xué)性能。為了系統(tǒng)全面的研究微織構(gòu)表面的彈流潤(rùn)滑性能和減摩機(jī)理，本文建立點(diǎn)狀、線狀和網(wǎng)狀表面微織構(gòu)的數(shù)學(xué)模型來(lái)探討摩擦因數(shù)隨微織構(gòu)表面形貌參數(shù)的變化規(guī)律。研究的微織構(gòu)表面形貌參數(shù)主要有:表面微織構(gòu)的深度、面積占有率、分布方式?；趶椓鳚?rùn)滑理論，通過(guò)Reynolds方程、膜厚方程、載荷平衡方程、黏壓方程和密壓方程建立三種微織構(gòu)表面的彈流潤(rùn)滑模型，采用多重網(wǎng)格法進(jìn)行求解，最后得到三種微織構(gòu)表面在不同形貌參數(shù)下

2、的摩擦因數(shù)，壓力和油膜厚度分布。通過(guò)分析得出以下結(jié)論:
　　對(duì)點(diǎn)狀表面微織構(gòu)的研究中發(fā)現(xiàn):摩擦因數(shù)隨微凹坑深度、面積占有率和排數(shù)的增加均是先減小后增大，并在微凹坑深度為2μm，面積占有率為18％，排數(shù)為7時(shí)，摩擦因數(shù)最小;微凹坑呈鈍角型分布的摩擦因數(shù)較直線型和銳角型的小。
　　對(duì)線狀表面微織構(gòu)的研究中發(fā)現(xiàn):摩擦因數(shù)隨微凹槽深度、面積占有率和排數(shù)的增加均是先減小后增大，并在微凹槽深度為6μm，面積占有率為40％，排數(shù)為5時(shí)，摩

3、擦因數(shù)最小;微凹槽與滑動(dòng)方向?yàn)?50°的摩擦因數(shù)較其它角度的小。
　　對(duì)網(wǎng)狀表面微織構(gòu)的研究中發(fā)現(xiàn):摩擦因數(shù)隨微凹槽深度、面積占有率和排數(shù)的增加均是先減小后增大，并在微凹槽深度為4μm，面積占有率為40％，排數(shù)為5時(shí)，摩擦因數(shù)最小;微凹槽間夾角為150°的摩擦因數(shù)較其他角度的小。
　　對(duì)三種微織構(gòu)表面的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn):其他工況條件不變，只改變速度時(shí)，當(dāng)速度小于4.3m/s時(shí)，網(wǎng)狀微織構(gòu)表面的摩擦因數(shù)最小;當(dāng)速度大于4.3m/