表面微观结构对流体润滑性能影响的研究

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1、分类号密级表面微观结构对流体润滑性能影响的研究研究生姓名：杨加佳指导教师姓名、职称：熊勇刚、教授学科专业：机械工程研究方向：数字化制造及装备技术湖南工业大学二零一五年十二月十九日分类号巧级表面微观结构对流体满滑性能影响的研究Ｓｔｕｄｏｎ－ｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｔｈｅｆｌｕｉｄｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ研究生姓名：杨加佳指导教师姓名、职称：熊勇刚、教授学科专业：机械工程研究方向：数字化制造及装备技术＾＾＾论文答辩日期也答辩

2、蚕员会韦席＾＾＾＾＾湖南工业大学二零一五年十二月十九曰湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名日期Ｉ：月日ｆ湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学

3、位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部口规定送交学位论文。＇作者签导师签名日期／；年月日／摘要良好的承载能力和高速的运转能力是机械设备必备条件。这就要求零部件间相对滑动表面具有良好的润滑性能。但是，相对滑动表面间不可避免的会出现摩擦磨损的情况，要改善摩擦学特性可以从改变摩擦面间的润滑介质、改变摩擦副表面的材料和表面微观结构等方面进行研究。改变摩擦面间的润滑介质可以通过改变润滑液的种类以及在润滑液中加入添

4、加剂等方式实现；改变摩擦副的材料，可以采用适当的合金、工业陶瓷、金属等具有减摩耐磨性能的材料进行替代，同时还可以选用各种改变表面性能的技术，如离子注入、离子镀、溅射、化学气相沉积和等离子喷涂等实现；而改变表面微观结构是利用表面加工等技术，从而提高承载能力，降低摩擦磨损，提高产品的可靠性和寿命。本文建立了凹坑、凸包、凹槽、凸槽四种微观结构的流体润滑模型，并研究了四种微结构对轴承中间隙流体的影响规律。研究结果表明，凹坑、凸包、凹槽、凸槽这四种表面微观结构在液体润滑条件下能够产生动压效应，且当负压值低于空化压力时，伴随着发生

5、空化作用，该作用使四种表面微观结构都能够产生一定的承载力；而四种微观结构在气体全膜润滑下时，虽然也能产生动压效应，然而，由于未发生空化作用，所以无法产生承载力。同时，本文在全膜润滑研究的基础上，针对混合润滑的条件下也进行了数值建模，同时进行了实验验证，实验结果证明了混合润滑数值模型的正确性。并利用该模型研究了表面微观结构在混合润滑条件下摩擦系数随转速变化情况。研究结果表明，凸包形微观结构的摩擦系数要小于凹坑形微观结构的摩擦系数；凸槽形微观结构不过经过混合润滑阶段直接进入全膜润滑阶段，且摩擦系数在三者中最小。关键词：表面

6、微观结构，凹坑，凸包，凹槽，凸槽IAbstractExcellentabilityofbearingcapacityandhighspeedoperationisessentialconditionofmechanicalequipment.Thisrequiresgoodlubricationperformancebetweentherelativeslidingsurfacesofmechanicalparts.However,thefrictionandwearbetweenrelativeslidingsurf

7、aceswillhappeninevitable.Thetribologicalpropertiescanbeimprovedfromchangingoffrictionsurfacelubricationmedium,thechangeonthesurfaceofthefrictionpairbetweenthematerialandsurfacemicrostructurewerestudied.Changingthelubricationbetweenfrictionsurfacemediumcanbereali

8、zedbychangingthetypesoflubricantsandaddingadditiveinlubricantsandotherway;Changingthematerialonthesurfaceofthefrictionpaircanberealizedbychoosingsuitablemetal,alloy,c