球形凹坑织构对动压滑动轴承摩擦学特性影响规律的研究

发布时间：2021-05-08 03:06

　　滑动轴承是用来支撑轴及其它回转零件的一种重要部件。表面织构作为降低摩擦副表面摩擦、减小磨损、提高润滑性能和承载性能的有效方法,近年来受到了国内外学者的广泛关注。目前针对滑动轴承轴瓦内表面球形凹坑织构对轴承承载特性和摩擦特性的理论研究较少,本文基于理论分析和试验验证,得到对织构化滑动轴承减摩设计值得借鉴的研究结果。首先,以流体动压润滑理论为出发点,构建球形凹坑织构滑动轴承的数学模型。接着对三维雷诺方程简化处理得到二维无量纲化雷诺方程,并选择雷诺边界条件进行约束。然后采用有限差分法求解无量纲化雷诺方程,进行求解区域的网格划分,并设定合适的收敛条件,最后给出对应的程序设计流程图,为后续进行仿真分析奠定理论基础。其次,通过MATLAB软件研究球形凹坑织构对动压滑动轴承承载特性和摩擦特性的影响规律。结果表明:（1）网格数量、轴承宽径比、偏心率、织构分布区域、织构半径、间距、深度和面积率对滑动轴承的承载和摩擦特性都有较大的影响。（2）织构分布在轴承收敛区间的45°-180°承载性能最好。（3）存在最优无量纲化织构间距为10和织构深度为0.5时,滑动轴承的承载性能最佳。（4）在满足承载特性的前提下,... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及课题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 表面织构摩擦学的研究现状
        1.2.2 表面织构加工技术的研究现状
    1.3 本课题的研究内容及思路
第2章 球形凹坑织构动压滑动轴承的数学模型及理论求解
    2.1 球形凹坑织构滑动轴承的数学模型
    2.2 球形凹坑织构滑动轴承的油膜厚度方程
    2.3 球形凹坑织构滑动轴承的理论模型
        2.3.1 流体动压润滑基本理论
        2.3.2 三维Reynolds方程的简化形式
        2.3.3 二维Reynolds方程的无量纲化表达式
        2.3.4 油膜厚度方程的无量纲化表达式
        2.3.5 Reynolds方程的边界条件
    2.4 有限差分法求解无量纲化Reynolds方程
        2.4.1 求解区域的网格离散化
        2.4.2 无量纲化Reynolds方程的差分表达式
        2.4.3 超松弛迭代法求解无量纲化油膜压力
        2.4.4 收敛判定条件
        2.4.5 无量纲化Reynolds方程边界条件的约束
    2.5 求解摩擦学特性参数
    2.6 有限差分法的程序流程图方案设计
    2.7 本章小结
第3章 球形凹坑织构对动压滑动轴承承载特性的影响
    3.1 网格数量对滑动轴承承载性能的影响
    3.2 织构分布位置对滑动轴承承载特性的影响
    3.3 偏心率及宽径比等轴承参数对织构化滑动轴承承载特性的影响
    3.4 织构半径及间距对滑动轴承承载特性的影响
    3.5 织构半径及深度对滑动轴承承载特性的影响
    3.6 织构面积率对滑动轴承承载特性的影响
    3.7 本章小结
第4章 球形凹坑织构对动压滑动轴承摩擦特性的影响
    4.1 偏心率及宽径比等轴承参数对织构化滑动轴承摩擦力的影响
    4.2 织构半径及间距对滑动轴承摩擦力的影响
    4.3 织构半径及深度对滑动轴承摩擦力的影响
    4.4 织构面积率对滑动轴承承载摩擦力的影响
    4.5 织构参数对滑动轴承摩擦系数的影响
        4.5.1 织构半径及深度对滑动轴承摩擦系数的影响
        4.5.2 织构面积率对滑动摩擦系数的影响
    4.6 工况参数对滑动轴承摩擦系数的影响
        4.6.1 润滑油液粘度对滑动轴承摩擦系数的影响
        4.6.2 速度对滑动轴承摩擦系数的影响
    4.7 本章小结
第5章 球形凹坑织构滑动轴承摩擦特性试验研究
    5.1 试验设备和试件打标制样
        5.1.1 试验机简介
        5.1.2 试验材料和表面织构打标样式
    5.2 摩擦试验过程
    5.3 试验结果的讨论与分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光表面微织构抑制导轨爬行的研究[J]. 韩洪松,吴树谦,吴国庆,朱维南.  组合机床与自动化加工技术. 2018(12)
[2]织构化活塞环/缸套的瞬态热流体动力润滑分析[J]. 周龙,王斌,常秋英,蔡礼港.  润滑与密封. 2018(11)
[3]SiC电火花加工技术研究[J]. 兰起洪,李奔,王勃.  新技术新工艺. 2018(10)
[4]不同冷轧路径下ZX21镁合金板材织构及力学性能调控机理[J]. 谭超兰,黄光杰,黄信德,曹玲飞,曹宇,张成行,李伟.  中国有色金属学报. 2018(10)
[5]基于仿生结构的PE-UHMW水润滑尾轴承的摩擦性能[J]. 谭欣然,郭智威,常铁,胡东,崔旨桃.  工程塑料应用. 2018(08)
[6]织构长宽比对钻头轴承润滑减磨性能的影响[J]. 何霞,廖文玲,王国荣,钟林.  润滑与密封. 2018(07)
[7]计入空化效应的表面微织构滑动轴承特性分析[J]. 王丽丽,郭少辉,尹国校,魏聿梁,袁国腾.  润滑与密封. 2018(05)
[8]仿生织构对材料表面的摩擦学性能影响研究现状与展望[J]. 文怀兴,任锐锐,宋浩杰.  工程塑料应用. 2018(05)
[9]复杂曲面零件表层微槽激光加工技术研究[J]. 王云峰,张天润,张文武,郭春海.  电加工与模具. 2018(S1)
[10]芯片用钽阻挡层材料织构控制技术研究[J]. 钟景明,何季麟,汪凯,李兆博,焦红忠,王莉.  稀有金属. 2018(12)

硕士论文
[1]圆形微凹坑织构对动压滑动轴承润滑性能的影响[D]. 徐文静.河南科技大学 2017
[2]碳化硅表面织构的微磨料多相射流加工技术研究[D]. 方钰.南京航空航天大学 2017



本文编号：3174550