激光织构化轴承的润滑特性研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）激光织构化轴承的润滑特性研究李宝玉二〇一五年六月：１１８４５分类号：学校代号１１１ＵＤＣ：密级：学号：２２０２０２２广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）激光织构化轴承的润滑特性研究李宝玉指导教师姓名、职称：刘伟（副教授）专业或领域名称：材料科学与工程学生所属学院：材料与能源学院论文答辩日期：２０１５年６月６日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒｏｆｇｙｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ

2、ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ（ｇｇ）ｓｔｕｄｏｎＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎａＴｙｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬａｓｅｒｅｘｔｕｒｅＢｅａｒｉｎｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＢａｏｕＬｉｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷｅｉＬｉｕＪｕｎｅ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｅｒｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，，摘要摘要沟槽织构是指物体表面具有一定尺寸和排列的沟槽图案

3、的阵列。表面凹凸不平的织构在亲水疏水、光学、摩擦、散热等方面均具有良好的性能，为此本文研究沟槽织构对轴承摩擦学性能的影响。论文系统的研究了沟槽参数（宽度、深度、面积率、部分织构率）在不同载荷和速度下对轴承摩擦系数的影响，分别从理论和试验方面进行了综合分析，还特别研宄了不同形状的沟槽织构对轴承润滑性能的影响，论文选择点接触式球轴承和线接触式圆柱滚子轴承为出发点，探索沟槽织构对它们润滑性能的影响一，得到了些很有价值的结论。，对沟槽织构进行了流体分析本文首先介绍了滚动体和滚道间的润滑理论，并且对织构化圆柱滚子轴承进行了接触分析。介绍了用激光加工方法在轴承钢基体上加

4、工沟槽织构，试验研宄了沟槽宽度、深度与激光参数之间的关系。然后选择相应的激光参数在轴承钢基体上加工了不同尺寸的沟槽织构，为后续摩擦试验做好了充足的准备。其次使用球盘式摩擦磨损试验机研宄了沟槽参数对轴承摩擦系数的影响，同时还特别分析了扇形部分沟槽织构对球轴承摩擦系数的影响。对不同形状的沟槽也进行了研究，并且应用ＦＬＵＥＮＴ软件对球轴承进行了流体分析。研宄发现：在重载下，沟槽一基本起不到相应的减摩效果，最佳参数宽度、深，但是在轻载或者中等载荷下存在（度、面积率、部分织构率）和某些形状的沟槽织构能够起到最好的减摩效果。设计沟槽织构减摩时一一，需要针对不同的工况条件

5、进行设计，种工况下的沟槽织构不定适合于其它工况下。文章最后搭建了用于激光加工圆柱滚子轴承内圈的实验平台，在轴承内圈上加工了不同尺寸的沟槽织构，理论和试验研究了沟槽织构对圆柱滚子轴承润滑减摩性能的影响。研宄结果表明：不论全织构还是部分织构，沟槽织构化轴承在高速轻载的工况，有减摩的趋势下，但是效果不是十分明显，其它参数下的沟槽试验结果基本相同。分析得出沟槽织构的方向和轴承内圈周向一致时不利于沟槽的减摩，不能发挥流体动一压润滑效果。ＦＬＵＥＮＴ软件分析得出的结论与试验结果致，本文研究结果对轴承或者其它摩擦副的减摩研究具有一定的指导意义。关键词：沟槽表面织构激光

6、加工ＦＬＵＥＮＴ；；；摩擦磨损Ｉ厂东工止大学领士学位论又ＡｂｓｔｒａｃｔＧｒｏｏｖｅｔｅｘｔｕｒｅｉｓｒｅｆｅｒｓｔｏｔｈｅｏｂｅｃｔｓｕｒｆａｃｅｗｈｉｃｈｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｓｉｚｅａｎｄａｒｒａｎｅｍｅｎｔｊｇｏｆｇｒｏｏｖｅａｒｒａｙ．Ｕｎｅｖｅｎｓｕｒｆａｃｅｔｅｘｔｕｒｅｈａｓａｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ，ｏｐｔｉｃｓ，ｆｒｉｃｔｉｏｎｈｅａｔｄｉｓｓｉａｔｉｏｎｅｔｃ．．Ｔｈｉｓａｅｒｈａｓｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｏｏｖｅｔｅｘｔｕｒ

7、ｅｏｎｔｈｅ，ｐ，ｐｐｇｔｒｉｂｏｌｏｉｃａｌｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎ．Ｔｈｉｓａｅｒｓｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｇｐｇｐｐｙｙｒｏｏｖｅａｒａｍｅｔｅｒｓｗｉｄｔｈｄｅｔｈａｒｅａｒａｔｉｏａｒｔｉａｌｔｅｘｔｕｒｅｒａｔｉｏｏｎｂｅａｒｉｎｆｒｉｃｔｉｏｎｇｐ，ｐ，，ｇ（ｐ）ｃｏｅｆｆｉｃｉｅ