發(fā)布時間：2021-10-23 00:47

　　隨著機械設(shè)備越來越趨于超高速、大功率、重載荷的方向發(fā)展,機械系統(tǒng)中摩擦副的摩擦學性能的提高顯得尤為重要。隨著機械加工技術(shù)的不斷發(fā)展,起源于生物仿生學的表面微織構(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)對于摩擦副摩擦性能提高的主要作用機理表現(xiàn)為:流體潤滑條件下,能有效產(chǎn)生流體動壓潤滑效應(yīng);混合摩擦條件下能作為儲油槽,使?jié)櫥映浞钟行?在邊界潤滑和干摩擦條件下能有效儲存磨損磨粒,減少二次磨損的產(chǎn)生。本文主要以滑動軸承為研究對象,通過微織構(gòu)滑動軸承流體方程的建立分析微織構(gòu)的動壓效應(yīng),建立三維滑動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,并通過摩擦磨損實驗分析了微織構(gòu)在實際工況中對摩擦副表面的減磨作用規(guī)律。具有研究內(nèi)容如下:首先,建立微織構(gòu)無限寬滑動軸承的流體潤滑方程,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)對軸承潤滑特性的影響規(guī)律,從流體潤滑理論方面說明了微織構(gòu)的動壓效應(yīng)能有效提升軸承油膜潤滑性能。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】：山東科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：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無限寬滑動軸承幾何模型建立??對于滑動軸承油膜特性的數(shù)值計算，一般是通過對Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程求解，通??過對求解得到的壓力分布進行數(shù)值積分計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。對于滑動軸承流體簡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??化為一維，對于一維的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算，本章內(nèi)容主要采用簡化后的無限寬軸承理??論模型，通過對Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程的求解來分析微織構(gòu)滑動軸承的性能。??如圖２．３所示為無限寬微織構(gòu)滑動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)尺寸進行了適當?shù)姆糯�，與??實際工況有一定差距。其中為滑動軸承計算的二維坐標系

微織構(gòu)滑動軸承油膜特性計算模型??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，圖中橫坐標方向為展開角度??，方向為以軸承表面為起點的油膜厚度方向，Ｆ為軸徑的相對運動線速度，??／／為未織構(gòu)區(qū)域的油膜厚度，／為織構(gòu)區(qū)域的單元長度，／？為單元長度中未織構(gòu)??部分寬度，４為單元長度中織構(gòu)部分寬度，心為單個微織構(gòu)的垂直深度。單元??長度為，ｒ?＝?＝?＾為單�？棙�(gòu)覆蓋率，／？／?（／＝ｉ，２，．．．．？＋／）為織??構(gòu)計算時的周向坐標標記位置，《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)位置油膜厚度計算標記：??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??積分長度表達式：??（０?ｉ?＝?１??ｄｔ?＝?＼Ｔｘｌ?ｉ?二?３

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3452140