表面凹槽对流体动压润滑油膜厚度的影响_杨淑燕

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1、第31卷第3期摩擦学学报Vol31No32011年5月TribologyMay，2011表面凹槽对流体动压润滑油膜厚度的影响121*杨淑燕，王海峰，郭峰(1．青岛理工大学机械工程学院，山东青岛266033;2．青岛大学机电工程学院，山东青岛266071)摘要:利用自行研发的面接触光干涉油膜厚度测量系统，对表面凹槽滑块的流体动压润滑油膜厚度进行了试验测量，试验中以静止的微型凹槽滑块平面和旋转的光学透明圆盘平面构成润滑副，且两润滑平面始终保持平行;在固定的载荷(速度)条件下，对油膜厚度－速度(载荷)曲

2、线进行测量．结果表明:凹槽的宽度，深度，方向和位置等因素对油膜厚度有着重要影响．同时采用经典Reynolds方程对油膜厚度进行了理论计算，结果表明理论值在某些条件下并不能解释试验结果．关键词:面接触;表面凹槽;动压润滑;油膜厚度中图分类号:TH117．2文献标志码:A文章编号:1004－0595(2011)05－0283－06InfluenceofGroovedSurfacesontheFilmThicknessofHydrodynamicLubrication121*YANGShu－yan，WA

3、NGHai－feng，GUOFeng(1．SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266033，China2．CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，QingdaoUniversity，Qingdao266071，China)Abstract:Thispaperdescribessomeexperimentalstudiesabouttheinfluenc

4、esofgroovedsurfacesonthefilmthicknessofhydrodynamiclubricationbyacustom－madetestapparatus．Intheexperiments，thelubricatedparallelcontactconsistedofagroovedmicro－sliderplaneandatransparentglassdisc．Underafixedload(speeds)，thefilmthicknessatdifferententr

5、ainmentspeeds(loads)wasmeasured．Theresultsshowthatthewidth，depth，orientationandpositionofthegroovewerethekeyfactorstoaffectthefilmthickness．Furthermore，theclassicalReynoldsequationwasusedtocalculatethefilmthickness．Comparisonsbetweentheoreticalanalyse

6、sandexperimentsshowthattheclassicReynoldsequationcannotalwaysbeusedtopredictthesurfacetextureeffect．Keywords:conformalcontacts，groovedsurface，hydrodynamiclubrication，filmthickness［1］20世纪60年代，Hamilton等人在旋转密封一些场合，如气体动压轴承中的螺旋槽和人字槽设［2］［3］端面上人工制造出一系列微观凸起，试

7、验证明大多计，发动机气缸工作面的蜂窝状微坑设计，以［4］数情况下这些规则的微观凸起可明显增强摩擦副的及化学机械抛光垫的沟槽设计等应用中，也可以承载能力，降低摩擦系数．这种在相对光滑的摩擦副是尺寸偏大的表面凹槽，其深度为4～30μm，宽度表面上精确地制造出各种表面几何形貌的技术称为为300～1500μm．［1］表面织构(SurfaceTexturing)技术．这类表面织构通Hamilton等的早期工作利用光刻蚀的办法获常具有规则的分布，一般是微小的凹陷或凸起;但在得表面织构，他们通过电流的测量判断有

8、效润滑膜Received26Augest2010，revised25November2010，accepted23February2011，availableonline28May2011．*Correspondingauthor．E－mail:meguof@yahoo．com．cn，Tel:+86－532－85071980．TheprojectwassupportedbytheProgramforNewCenturyExcellentTalentsinUniversitiesof