發(fā)布時間：2021-07-15 15:16

　　摩擦是關系到機械設備可靠性、耐久性以及能量利用率的主要因素。有效減小摩擦可使機械設備處于良好的潤滑狀態(tài)，發(fā)揮更好的性能，節(jié)省能耗，延長檢修周期和使用壽命，從而獲得更大的經(jīng)濟效益。近年來，表面織構(gòu)技術(shù)已被證明是改善摩擦副摩擦學性能的有效手段。合理的表面織構(gòu)設計可以使其發(fā)揮出更為優(yōu)越的摩擦學性能。為豐富表面織構(gòu)設計領域的研究，本文對影響織構(gòu)化表面潤滑減摩性能的表面織構(gòu)參數(shù)、組成表面織構(gòu)的微凹坑形狀、以及微凹坑排布形式等進行了較為系統(tǒng)的研究。首先，在流體動壓潤滑條件下，基于Renolds方程建立了表面織構(gòu)的潤滑模型，并以此分析表面織構(gòu)參數(shù)、微凹坑形狀、以及微凹坑排布形式等對潤滑膜承載力的影響。然后，根據(jù)理論分析結(jié)果，進行了織構(gòu)化表面減摩試驗的設計及研究。試驗中選擇面-面接觸摩擦副為研究對象，并利用光刻微細電解加工方法加工織構(gòu)，試驗在往復式摩擦磨損試驗機上進行。在對表面織構(gòu)參數(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)：對于圓柱形微凹坑，深徑比和面積率都是影響潤滑膜承載力的重要因素。最優(yōu)微凹坑深徑比和最優(yōu)微凹坑面積率受到最小潤滑膜厚度的影響。該結(jié)論在試驗中得到了較好的驗證。在試驗所選擇的參數(shù)中，微凹坑直徑為200μm、深度... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景、意義及來源
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 表面織構(gòu)的加工及應用
            1.2.1.1 表面織構(gòu)的加工
            1.2.1.2 表面織構(gòu)的應用
        1.2.2 表面織構(gòu)的減摩機理及理論研究
            1.2.2.1 表面織構(gòu)的減摩機理
            1.2.2.2 表面織構(gòu)的理論研究
        1.2.3 表面織構(gòu)的試驗研究
            1.2.3.1 表面織構(gòu)參數(shù)的試驗優(yōu)化
            1.2.3.2 表面織構(gòu)形狀的試驗優(yōu)化
    1.3 存在的問題
    1.4 課題研究內(nèi)容及方法
第二章 基于 Reynolds 方程的表面織構(gòu)流體動壓潤滑模型建立
    2.1 相關理論介紹
        2.1.1 Reynolds 方程的推導
        2.1.2 織構(gòu)的流體動壓形成機理
    2.2 表面織構(gòu)流體動壓潤滑模型建立
    2.3 模型的求解
        2.3.1 方程無量綱化
        2.3.2 邊界條件的確定
        2.3.3 數(shù)值解法
        2.3.4 計算流程
    2.4 求解參數(shù)對結(jié)果的影響
        2.4.1 控制單元內(nèi)網(wǎng)格數(shù)
        2.4.2 計算誤差限
    2.5 本章小結(jié)
第三章 織構(gòu)化表面減摩性能試驗設計
    3.1 試驗裝置選擇及試件設計
        3.1.1 試驗裝置選擇
        3.1.2 試件設計
            3.1.2.1 試件材料的選擇
            3.1.2.2 試件的制備
    3.2 表面織構(gòu)的加工
    3.3 試驗方案設計
        3.3.1 試驗流程
        3.3.2 試驗數(shù)據(jù)處理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 圓柱形微凹坑幾何參數(shù)對織構(gòu)化表面潤滑性能的影響
    4.1 理論研究
        4.1.1 工況參數(shù)對織構(gòu)化表面潤滑性能的影響
        4.1.2 微凹坑深徑比對織構(gòu)化表面潤滑性能的影響
        4.1.3 微凹坑面積率對織構(gòu)化表面潤滑性能的影響
        4.1.4 微凹坑深徑比與面積率對織構(gòu)化表面潤滑性能的綜合影響
    4.2 試驗研究
        4.2.1 微凹坑參數(shù)選擇
        4.2.2 試驗結(jié)果
    4.3 討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微凹坑形狀對織構(gòu)化表面潤滑性能的影響
    5.1 理論研究
    5.2 試驗研究
        5.2.1 試驗設計
        5.2.2 試驗結(jié)果
            5.2.2.1 圓形微凹坑織構(gòu)化表面的摩擦特性
            5.2.2.2 正方形微凹坑織構(gòu)化表面的摩擦特性
            5.2.2.3 橢圓形微凹坑織構(gòu)化表面的摩擦特性
            5.2.2.4 微凹坑形狀對織構(gòu)化表面摩擦特性的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 微凹坑排布形式對織構(gòu)化表面潤滑性能的影響
    6.1 普通微凹坑排布形式的研究
        6.1.1 理論研究
        6.1.2 試驗研究
            6.1.2.1 微凹坑排布形式的設計
            6.1.2.2 試驗結(jié)果
        6.1.3 研究結(jié)論
    6.2 部分織構(gòu)的研究
        6.2.1 理論研究
            6.2.1.1 入口邊界部分織構(gòu)
            6.2.1.2 出口邊界部分織構(gòu)
            6.2.1.3 中間部分織構(gòu)
            6.2.1.4 雙邊部分織構(gòu)
        6.2.2 試驗研究
            6.2.2.1 試驗設計
            6.2.2.2 試驗結(jié)果
        6.2.3 研究結(jié)論
    6.3 本章小結(jié)
第七章 全文工作總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]潤滑條件下激光加工紋理的摩擦磨損[J]. 呂文斐,方亮.  摩擦學學報. 2009(01)
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博士論文
[1]織構(gòu)化表面的潤滑計算模型及減摩特性研究[D]. 馬晨波.中國礦業(yè)大學 2010

碩士論文
[1]激光加工多孔端面機械密封的數(shù)值分析[D]. 潘曉梅.中國石油大學 2007



本文編號：3285956