沟槽型织构摩擦学性能模拟及试验研究.pdf

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1、2012年12月润滑与密封Dec．2012第37卷第12期LUBRICATIONENGINEERINGV01．37No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．12．003沟槽型织构摩擦学性能模拟及试验研究尹必峰钱晏强董非卢振涛(江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013)摘要：为揭示沟槽型织构的摩擦学特性，以沟槽型表面织构化的止推圈式摩擦副为研究对象，基于雷诺方程和微凸体接触方程建立微沟槽织构混合润滑理论计算模型，模拟摩擦因数随沟槽面积占有率、角度和深宽比的变化规律，并由摩擦性能试验验证其准确性。在假设面积占有

2、率和角度两个参数互不干涉的前提下，模拟两者共同作用下摩擦因数的变化情况。结果表明，经过表面沟槽织构后，摩擦副的摩擦学性能得到了明显改善；摩擦因数随沟槽面积占有率和深宽比的增加呈现先减小后增大，随角度的增加呈现先减小后增大再减小的趋势；当沟槽与运动方向夹角为65。一70。，宽度为30m，深宽比为4／15，面积占有率接近8％时，摩擦副具有最佳摩擦性能，相对于未织构情况，摩擦因数可降低约55％。关键词：微沟槽；止推圈；混合润滑模型；摩擦学性能中图分类号：TH117．1；O313．5文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)12—009—5Si

3、mulativeandExperimentalResearchonTribologicalPropertyofMicro-grooveTypedTexturesYinBifengQianYanqiangDongFeiLuZhentao(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：Inordertorevealthetribologicalpropertyofmicro-groovetypetexture

4、s，thethrustringtypefrictionpairtex—turedwithmicro-grooveswasresearched，andthetheoreticalcomputationalmodelofmixedlubricationbasedontheaverageReynoldsequationandasperitycontactequationwassetup，thevariationsoffrictioncoeficientwiththeareadensity，theangleandthedepth—to—widthratio

5、ofthemicro-grooveweresimulated．Thecorrespondingfrictiontestwasconductedtoconfirmtheaccuracyofthesimulation．Theeffecttheareadensityandtheangleonthefrictioncoeficientwassimulatedintheassumptionofnon-interferencebetweentheareadensityandtheangle．Theresultsshowthatthetribologicalpr

6、opertiesofthefrictionpm‘rsareimprovedthroughtexturedsurfacegrooves．Thefrictioncoeficientofthefrictionpairsisdecreasedfirstly，andthenincreasedalongwithincreasingoftheareadensityaswellasthedepth-to-widthratio，whilealongwithin—creasingoftheangleitappearsaseconddrop．Whentheareaden

7、sityofgroovesisabout8％．theanglebetweendirectionofmovementandgroovesisfrom65。to70。，thewidthis30Ixmanddepth—to—widthratiois4／15，thefrictionpairshavethebesttribologiealproperties．Comparedtotheinstanceoffrictionpairswithnon—textures，thefrictioncoeficientoffric-tionpairstexturedwit

8、hmicro—groovescanbereducedbyabout55％．Keywords：micro-groove；th