表面微觀結(jié)構(gòu)對(duì)流體潤(rùn)滑性能影響的研究
本文關(guān)鍵詞:表面微觀結(jié)構(gòu)對(duì)流體潤(rùn)滑性能影響的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:良好的承載能力和高速的運(yùn)轉(zhuǎn)能力是機(jī)械設(shè)備必備條件。這就要求零部件間相對(duì)滑動(dòng)表面具有良好的潤(rùn)滑性能。但是,相對(duì)滑動(dòng)表面間不可避免的會(huì)出現(xiàn)摩擦磨損的情況,要改善摩擦學(xué)特性可以從改變摩擦面間的潤(rùn)滑介質(zhì)、改變摩擦副表面的材料和表面微觀結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行研究。改變摩擦面間的潤(rùn)滑介質(zhì)可以通過改變潤(rùn)滑液的種類以及在潤(rùn)滑液中加入添加劑等方式實(shí)現(xiàn);改變摩擦副的材料,可以采用適當(dāng)?shù)暮辖、工業(yè)陶瓷、金屬等具有減摩耐磨性能的材料進(jìn)行替代,同時(shí)還可以選用各種改變表面性能的技術(shù),如離子注入、離子鍍、濺射、化學(xué)氣相沉積和等離子噴涂等實(shí)現(xiàn);而改變表面微觀結(jié)構(gòu)是利用表面加工等技術(shù),從而提高承載能力,降低摩擦磨損,提高產(chǎn)品的可靠性和壽命。本文建立了凹坑、凸包、凹槽、凸槽四種微觀結(jié)構(gòu)的流體潤(rùn)滑模型,并研究了四種微結(jié)構(gòu)對(duì)軸承中間隙流體的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,凹坑、凸包、凹槽、凸槽這四種表面微觀結(jié)構(gòu)在液體潤(rùn)滑條件下能夠產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng),且當(dāng)負(fù)壓值低于空化壓力時(shí),伴隨著發(fā)生空化作用,該作用使四種表面微觀結(jié)構(gòu)都能夠產(chǎn)生一定的承載力;而四種微觀結(jié)構(gòu)在氣體全膜潤(rùn)滑下時(shí),雖然也能產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng),然而,由于未發(fā)生空化作用,所以無法產(chǎn)生承載力。同時(shí),本文在全膜潤(rùn)滑研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)混合潤(rùn)滑的條件下也進(jìn)行了數(shù)值建模,同時(shí)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了混合潤(rùn)滑數(shù)值模型的正確性。并利用該模型研究了表面微觀結(jié)構(gòu)在混合潤(rùn)滑條件下摩擦系數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化情況。研究結(jié)果表明,凸包形微觀結(jié)構(gòu)的摩擦系數(shù)要小于凹坑形微觀結(jié)構(gòu)的摩擦系數(shù);凸槽形微觀結(jié)構(gòu)不過經(jīng)過混合潤(rùn)滑階段直接進(jìn)入全膜潤(rùn)滑階段,且摩擦系數(shù)在三者中最小。
【關(guān)鍵詞】:表面微觀結(jié)構(gòu) 凹坑 凸包 凹槽 凸槽
【學(xué)位授予單位】:湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH117.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 課題背景9
- 1.2 國內(nèi)外的研究進(jìn)展9-16
- 1.2.1 一般表面微觀結(jié)構(gòu)的潤(rùn)滑和摩擦磨損特性的研究10-14
- 1.2.2 表面微觀結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑和摩擦磨損特性的研究14-15
- 1.2.3 表面微觀結(jié)構(gòu)的加工方法15-16
- 1.3 本課題的研究意義和主要內(nèi)容16-17
- 第二章 表面微觀結(jié)構(gòu)模型和計(jì)算理論方法17-28
- 2.1 表面微觀結(jié)構(gòu)模型的建立17-18
- 2.2 流體潤(rùn)滑理論18-21
- 2.3 流體潤(rùn)滑的數(shù)值計(jì)算方法21-22
- 2.4 潤(rùn)滑方程在COMSOL軟件中的求解22-25
- 2.5 求解程序的驗(yàn)證25-27
- 2.6 小結(jié)27-28
- 第三章 表面微觀結(jié)構(gòu)全膜潤(rùn)滑的數(shù)值分析28-49
- 3.1 四種表面微觀結(jié)構(gòu)在液膜潤(rùn)滑下作用效果分析28-45
- 3.1.1 全分布的四種表面微觀結(jié)構(gòu)在液膜潤(rùn)滑下作用效果分析28-38
- 3.1.2 部分分布的四種表面微觀結(jié)構(gòu)在液膜潤(rùn)滑下作用效果分析38-45
- 3.2 全分布的四種表面微觀結(jié)構(gòu)在氣膜潤(rùn)滑下作用效果分析45-48
- 3.2.1 模型的構(gòu)建與邊界條件的選擇45
- 3.2.2 氣膜潤(rùn)滑下四種表面微觀結(jié)構(gòu)的作用效果對(duì)比分析45-47
- 3.2.3 氣膜潤(rùn)滑下作用機(jī)理分析47-48
- 3.3 小結(jié)48-49
- 第四章 表面微觀結(jié)構(gòu)混合潤(rùn)滑模型及計(jì)算方法49-55
- 4.1 混合潤(rùn)滑模型49-51
- 4.2 混合潤(rùn)滑數(shù)值計(jì)算方法51-52
- 4.3 模型的計(jì)算分析52-54
- 4.4 小結(jié)54-55
- 第五章 表面微觀結(jié)構(gòu)混合潤(rùn)滑的試驗(yàn)驗(yàn)證55-65
- 5.1 混合潤(rùn)滑模型的試驗(yàn)驗(yàn)證55-62
- 5.1.1 試驗(yàn)、加工及測(cè)量?jī)x器55-58
- 5.1.2 試驗(yàn)試件58-61
- 5.1.3 試驗(yàn)過程61
- 5.1.4 試驗(yàn)結(jié)果61-62
- 5.2 混合潤(rùn)滑的對(duì)比分析62-63
- 5.3 小結(jié)63-65
- 第六章 總結(jié)與展望65-67
- 6.1 本文的主要結(jié)論65
- 6.2 研究展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果及參與科研項(xiàng)目72-73
- 致謝73
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:表面微觀結(jié)構(gòu)對(duì)流體潤(rùn)滑性能影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):353141
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