交叉沟槽织构化粗糙表面流体润滑数值分析

论文摘要

目的探究粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体动力润滑性能的影响。方法基于质量守恒空化边界条件和平均流量模型的Reynolds方程,建立计入表面粗糙度效应的交叉沟槽织构化表面流体动力润滑理论模型,采用多重网格法进行数值求解,获得润滑油膜的压力分布和承载能力,分析粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体润滑性能的影响规律。结果油膜承载能力随着沟槽宽度的增大而增大,表面粗糙度对油膜承载能力的影响随着沟槽宽度的增大而增大。存在最佳的沟槽深度和间距使得交叉沟槽所产生的流体动力润滑效应达到最强,表面粗糙度对油膜承载能力的影响在最佳沟槽深度附近最大,粗糙度对油膜承载能力的影响随着沟槽间距的增加而增大。油膜承载能力随着交叉角度的增大呈现先增大后减小的趋势,粗糙度对油膜承载能力的影响随着交叉角度的增加而增大。交叉沟槽的重叠系数对油膜平均压力几乎没有任何影响,粗糙度对油膜承载能力也几乎不受重叠系数的影响。结论在利用数值分析方法研究交叉沟槽织构流体动力润滑性能时,不能忽略粗糙度的影响,表面粗糙度在一定程度上抑制了交叉沟槽所产生的流体动力润滑效应,降低了油膜承载能力。

论文目录

• 1 理论模型
•   1.1 几何模型
•   1.2 数学模型
• 2 数值求解方法与模型验证
•   2.1 数值求解方法
•   2.2 模型验证
• 3 结果及分析
•   3.1 油膜压力分布
•   3.2 不同粗糙度下沟槽宽度对承载能力的影响
•   3.3 不同粗糙度下沟槽深度对承载能力的影响
•   3.4 不同粗糙度下沟槽间距对承载能力的影响
•   3.5 不同粗糙度下交叉角度对承载能力的影响
•   3.6 不同粗糙度下重叠系数对承载能力的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 纪敬虎,董保栋,陈天阳,田朋霖,符永宏

关键词: 流体动力润滑,表面粗糙度,平均流量模型,表面织构

来源: 表面技术 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 江苏大学

基金: 国家自然科学基金项目(51305168,51775248),镇江市重大科技专项(ZD2018001),镇江市高技术研究重点实验室(SS2018007),江苏大学高级人才启动基金(13JDG090)~~

分类号: TH117.2

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.08.006

页码: 39-47

总页数: 9

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