本文關(guān)鍵詞：激光織構(gòu)化軸承的潤滑特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：溝槽織構(gòu)是指物體表面具有一定尺寸和排列的溝槽圖案的陣列。表面凹凸不平的織構(gòu)在親水疏水、光學(xué)、摩擦、散熱等方面均具有良好的性能,為此本文研究溝槽織構(gòu)對軸承摩擦學(xué)性能的影響。論文系統(tǒng)的研究了溝槽參數(shù)(寬度、深度、面積率、部分織構(gòu)率)在不同載荷和速度下對軸承摩擦系數(shù)的影響,分別從理論和試驗(yàn)方面進(jìn)行了綜合分析,還特別研究了不同形狀的溝槽織構(gòu)對軸承潤滑性能的影響,論文選擇點(diǎn)接觸式球軸承和線接觸式圓柱滾子軸承為出發(fā)點(diǎn),探索溝槽織構(gòu)對它們潤滑性能的影響,得到了一些很有價(jià)值的結(jié)論。本文首先介紹了滾動體和滾道間的潤滑理論,對溝槽織構(gòu)進(jìn)行了流體分析,并且對織構(gòu)化圓柱滾子軸承進(jìn)行了接觸分析。介紹了用激光加工方法在軸承鋼基體上加工溝槽織構(gòu),試驗(yàn)研究了溝槽寬度、深度與激光參數(shù)之間的關(guān)系。然后選擇相應(yīng)的激光參數(shù)在軸承鋼基體上加工了不同尺寸的溝槽織構(gòu),為后續(xù)摩擦試驗(yàn)做好了充足的準(zhǔn)備。其次使用球盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了溝槽參數(shù)對軸承摩擦系數(shù)的影響,同時還特別分析了扇形部分溝槽織構(gòu)對球軸承摩擦系數(shù)的影響。對不同形狀的溝槽也進(jìn)行了研究,并且應(yīng)用FLUENT軟件對球軸承進(jìn)行了流體分析。研究發(fā)現(xiàn)：在重載下,溝槽基本起不到相應(yīng)的減摩效果,但是在輕載或者中等載荷下,存在一最佳參數(shù)(寬度、深度、面積率、部分織構(gòu)率)和某些形狀的溝槽織構(gòu)能夠起到最好的減摩效果。設(shè)計(jì)溝槽織構(gòu)減摩時,需要針對不同的工況條件進(jìn)行設(shè)計(jì),一種工況下的溝槽織構(gòu)不一定適合于其它工況下。文章最后搭建了用于激光加工圓柱滾子軸承內(nèi)圈的實(shí)驗(yàn)平臺,在軸承內(nèi)圈上加工了不同尺寸的溝槽織構(gòu),理論和試驗(yàn)研究了溝槽織構(gòu)對圓柱滾子軸承潤滑減摩性能的影響。研究結(jié)果表明：不論全織構(gòu)還是部分織構(gòu),溝槽織構(gòu)化軸承在高速輕載的工況下,有減摩的趨勢,但是效果不是十分明顯,其它參數(shù)下的溝槽試驗(yàn)結(jié)果基本相同。分析得出溝槽織構(gòu)的方向和軸承內(nèi)圈周向一致時不利于溝槽的減摩,不能發(fā)揮流體動壓潤滑效果。FLUENT軟件分析得出的結(jié)論與試驗(yàn)結(jié)果一致,本文研究結(jié)果對軸承或者其它摩擦副的減摩研究具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：溝槽表面織構(gòu) 激光加工 FLUENT 摩擦磨損
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• Contents9-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 本課題研究背景、意義11-12
• 1.2 軸承摩擦研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 表面織構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀及存在的問題15-22
• 1.3.1 表面織構(gòu)參數(shù)對摩擦副潤滑性能的影響16-20
• 1.3.2 表面織構(gòu)減摩機(jī)理的研究20-22
• 1.4 研究內(nèi)容22-24
• 第二章 滾動體與內(nèi)外圈之間潤滑理論24-35
• 2.1 流體力學(xué)理論24-27
• 2.2 FLUENT溝槽織構(gòu)流體分析27-29
• 2.3 滾動體與內(nèi)外圈接觸問題29-34
• 2.3.1 接觸問題理論29-31
• 2.3.2 ANSYS Workbench接觸分析31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 軸承鋼表面激光加工實(shí)驗(yàn)研究35-43
• 3.1 激光加工實(shí)驗(yàn)設(shè)備35-36
• 3.2 溝槽尺寸與激光參數(shù)間的關(guān)系36-40
• 3.2.1 激光參數(shù)對溝槽寬度的影響36-38
• 3.2.2 激光參數(shù)對溝槽深度的影響38-40
• 3.3 軸承鋼表面激光加工40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 溝槽織構(gòu)摩擦學(xué)性能研究43-61
• 4.1 摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)43-44
• 4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及過程44-45
• 4.3 溝槽織構(gòu)摩擦磨損試驗(yàn)45-53
• 4.3.1 寬度對摩擦系數(shù)的影響45-47
• 4.3.2 深度對摩擦系數(shù)的影響47-49
• 4.3.3 面積率對摩擦系數(shù)的影響49-51
• 4.3.4 部分織構(gòu)率對摩擦系數(shù)的影響51-53
• 4.4 FLUENT油膜壓力分析53-56
• 4.5 溝槽形狀對摩擦系數(shù)的影響56-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 第五章 激光織構(gòu)化在圓柱滾子軸承內(nèi)圈上的應(yīng)用61-72
• 5.1 激光織構(gòu)化技術(shù)在軸承內(nèi)圈上的應(yīng)用研究61-67
• 5.1.1 激光織構(gòu)化實(shí)驗(yàn)平臺搭建61
• 5.1.2 激光加工軸承內(nèi)圈溝槽織構(gòu)61-62
• 5.1.3 軸承內(nèi)圈溝槽織構(gòu)的摩擦磨損試驗(yàn)62-67
• 5.2 流體潤滑分析67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文78-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：420848