圆环形微凹坑织构表面的摩擦性能.pdf

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1、2015年1月润滑与密封Jan．2015第40卷第1期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．1DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．01．011圆环形微凹坑织构表面的摩擦性能王洪涛朱华(1．中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116；2．中国矿业大学理学院江苏徐州221116)摘要：利用数值模拟方法研究具有微圆环状凹坑织构平面在往复运动下的摩擦学性能，分析微圆环深度、圆环内外半径及面积比等织构几何参数对摩擦性能的影响，并与典型的圆柱形织构单元进行对

2、比研究。结果发现，深度相同时，摩擦因数随着圆环宽度的增加而减小，圆环宽度较大时，摩擦因数随织构深度的增加而减小；圆环状织构的动压效应随着圆环宽度的减小而减小；与圆柱状织构表面相比，相同面积比条件下的圆环状织构的摩擦因数更小，同时圆环状织构在吸纳细小磨屑方面也优于圆柱状织构。关键词：摩擦力；承载能力；表面织构；圆环状凹坑中图分类号：TH117文献标志码：A文章编号：0254—0150(2015)01—049—5TribologyPropertiesofTexturedSurfacewithRing-sha

3、pePitsWangHongtao。ZhuHua(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiangsu221116，China；2．SchoolofScience，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiangsu221116，China)Abstract：Tribologypropertiesoftexturedsu

4、rfacewithring—shapemicro-pitsinreciprocatingmotionwerestudiedbynumericalmethod．Theeffectonfrictionandbearingcapacitybythegeometricparameters，suchasthedepthofring—shapemicro—pitsandtheratioofareaandtheradiusofinsideandoutsideringswasanalyzed，andtheanalysi

5、sresultwerecomparedwiththatoftypicalcolumntexturedSurface．Theresultsshowthat，withtheincreasingofthewidthofringwhenthedepthofringpitsmaintainsaconstant，andwiththeincreasingofthetextureddepthwhentheringpitshasalargerwidth，thefrictioncoefficientsarealldecre

6、ased．Thedynamicpressureisdecreasedwiththedecreasingoftheringwidth．Ascomparedwithcylindricaltexturedsurface，thefrictioncoefficientoftheringtextureissmallerforthesamearearatio，anditiSeasiertoattractfinedebris．Keywords：friction；bearingcapacity；texturedsurfa

7、ce；ring-shape；micro-pits表面织构技术能够有效地改善材料的摩擦学性菱形、六边形、椭圆形、圆柱形、球能，其机制主要包括3个方面，沟槽或凹坑在流形引、水滴形¨)的凹坑形织构。研究发现，不体润滑条件下能够存储润滑油，改善润滑条件；产生同的织构类型对摩擦学的性能影响不同。沟槽和网格流体动压效应，增加承载能力；存储细小磨屑，减小形织构影响摩擦学性能的参数主要为沟槽的截面形磨屑划伤。织构的形貌、几何参数和具体的工况条件状、开口宽度、深度、分布密度及其与运动方向的倾是影响表面摩擦学性能的主要参数

8、。通过理论和实验角等，而三维凹坑型织构的开口尺寸、深度、面积研究寻找能够提供最优摩擦学性能的织构模型是自织比、排布形式以及几何形貌等参数都对摩擦学性能有构概念提出以来摩擦学工作者一直努力的目标。影响。对比研究发现，就减小摩擦因数和增加表面的对织构的研究主要集中在下面两种类型上，一种承载能力而言，离散凹坑型织构优于沟槽和网格织是连续织构，包括各型沟槽和网格，另外一种构，在凹坑型织构中，织构单元的尺寸、深度以及排是离散织构，包括各种形貌(三角形