隨著機(jī)械設(shè)備越來越趨于超高速、大功率、重載荷的方向發(fā)展,機(jī)械系統(tǒng)中摩擦副的摩擦學(xué)性能的提高顯得尤為重要。隨著機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展,起源于生物仿生學(xué)的表面微織構(gòu)加工技術(shù)逐漸成為改善摩擦副工作性能的重要優(yōu)化方式。摩擦副表面微織構(gòu)對(duì)于摩擦副摩擦性能提高的主要作用機(jī)理表現(xiàn)為:流體潤(rùn)滑條件下,能有效產(chǎn)生流體動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng);混合摩擦條件下能作為儲(chǔ)油槽,使?jié)櫥映浞钟行?在邊界潤(rùn)滑和干摩擦條件下能有效儲(chǔ)存磨損磨粒,減少二次磨損的產(chǎn)生。本文主要以滑動(dòng)軸承為研究對(duì)象,通過微織構(gòu)滑動(dòng)軸承流體方程的建立分析微織構(gòu)的動(dòng)壓效應(yīng),建立三維滑動(dòng)軸承油膜的有限元模型分析不同工況參數(shù)和微織構(gòu)幾何參數(shù)的不同作用效果,并通過摩擦磨損實(shí)驗(yàn)分析了微織構(gòu)在實(shí)際工況中對(duì)摩擦副表面的減磨作用規(guī)律。具有研究?jī)?nèi)容如下:首先,建立微織構(gòu)無限寬滑動(dòng)軸承的流體潤(rùn)滑方程,通過油膜壓力以及承載力分布方程等分析研究了微織構(gòu)深度、覆蓋率等參數(shù)對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律,從流體潤(rùn)滑理論方面說明了微織構(gòu)的動(dòng)壓效應(yīng)能有效提升軸承油膜潤(rùn)滑性能。其次,通過不同形狀二維微織構(gòu)有限元模型的建立分析研究了不同形狀微織構(gòu)的動(dòng)壓效果,結(jié)果顯示微織構(gòu)能有效提升油膜的承載性... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２流體擠壓效應(yīng)原理圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｕｉｄ?ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ?ｅｆｆｅｃｔ??

?分布曲線??Ｆ??圖２．２流體擠壓效應(yīng)原理圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｕｉｄ?ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ?ｅｆｆｅｃｔ??２．１．２無限寬滑動(dòng)軸承幾何模型建立??對(duì)于滑動(dòng)軸承油膜特性的數(shù)值計(jì)算，一般是通過對(duì)Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程求解，通??過對(duì)求解得到的壓力分布進(jìn)行數(shù)值積分計(jì)算得出軸承油膜的承載力、阻力、摩??擦系數(shù)、流量等參數(shù)值。對(duì)于滑動(dòng)軸承流體簡(jiǎn)化后的二維雷諾方程一般采用有??限元法和差分法，而無限寬軸承理論和無限窄軸承理論可以將Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程簡(jiǎn)??化為一維，對(duì)于一維的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程可以求得其較為精確的解析解。結(jié)合本文??的具體模型并考慮到方便求解計(jì)算，本章內(nèi)容主要采用簡(jiǎn)化后的無限寬軸承理??論模型，通過對(duì)Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程的求解來分析微織構(gòu)滑動(dòng)軸承的性能。??如圖２．３所示為無限寬微織構(gòu)滑動(dòng)軸承模型二維平面示意圖，為了清晰的說??明各參數(shù)意義，軸承示意圖中的油膜厚度和微織構(gòu)尺寸進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆糯�，與??實(shí)際工況有一定差距。其中為滑動(dòng)軸承計(jì)算的二維坐標(biāo)系

微織構(gòu)滑動(dòng)軸承油膜特性計(jì)算模型??２．３微織構(gòu)軸承特性方程??圖２．４所示為微織構(gòu)軸承的內(nèi)表面展開示意圖，圖中橫坐標(biāo)方向?yàn)檎归_角度??，方向?yàn)橐暂S承表面為起點(diǎn)的油膜厚度方向，Ｆ為軸徑的相對(duì)運(yùn)動(dòng)線速度，??／／為未織構(gòu)區(qū)域的油膜厚度，／為織構(gòu)區(qū)域的單元長(zhǎng)度，／？為單元長(zhǎng)度中未織構(gòu)??部分寬度，４為單元長(zhǎng)度中織構(gòu)部分寬度，心為單個(gè)微織構(gòu)的垂直深度。單元??長(zhǎng)度為，ｒ?＝?＝?＾為單兀織構(gòu)覆蓋率，／？／?（／＝ｉ，２，．．．．？＋／）為織??構(gòu)計(jì)算時(shí)的周向坐標(biāo)標(biāo)記位置，《為微織構(gòu)數(shù)量。??／?????￣￣??Ｖ??＾?Ｔ???＾?１?＾２?＾３?＾４?＾５???衫?２ｎ－ｌ卩?２ｎ?６?２ｎ＋ｌ??圖２．４微織構(gòu)內(nèi)表面油膜展開計(jì)算示意圖??Ｆｉｇ．２．４?Ｍａｐｐｉｎｇ?ｏｆ?ｏｉｌ?ｆｉｌｍ?ｏｎ?ｉｎｎｅｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏ?ｔｅｘｔｕｒｅ??織構(gòu)后的油膜厚度表達(dá)式：??（ｉ?＆?、??／７?＝?１?＋?ｆ?ｃｏｓ＝?１?＋?￡?ｃｏｓ?—?（２?—?２２）??Ｒ?Ｒ??Ｈｉ?＝＼Ｈｕ?＋?ｋｄ?１?＝巧，．．．十?＋?１?（２－２３）??Ｕｉ?ｉ?＝?２，４，６，?．．．．，２ｎ??不同織構(gòu)位置油膜厚度計(jì)算標(biāo)記：??ｒＨ１?：?Ｐ〇?＜?ｐ?＜?ｐｌ??Ｈ２?：?Ｐｉ?＾?Ｐ?＜?Ｐ２??Ｈｉ?＝?……?（２－２４）??Ｈ２ｎ－１?？？?ｐ２ｎ－２?Ｓ?Ｐ?＜?ｐ２ｎ－ｌ??、Ｈ２ｎ?？？?Ｐ２ｎ－１?Ｓ?Ｐ?＜?Ｐ２ｎ??積分長(zhǎng)度表達(dá)式：??（０?ｉ?＝?１??ｄｔ?＝?＼Ｔｘｌ?ｉ?二?３

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3452140