何 阳 郭智威 吴祖旻 袁成清

(1.武汉理工大学能源与动力工程学院 湖北武汉 430063; 2.国家水运安全工程技术研究中心,可靠性工程研究所 湖北武汉 430063)

水润滑轴承可以减少环境污染并且降低成本，具有极好的前景，近年来水润滑轴承也有了越来越广泛的应用[1]。然而水作为一种润滑介质，其黏度较低，这使得稳定的润滑液膜难以形成且承压能力较弱，所以对水润滑轴承的亲水性及自润滑性能提出了较高要求[2]。

为了改善水润滑轴承润滑条件，诸多学者通过模拟和试验的对比分析优选出了具有优异水润滑性能的轴承材料[3]，同时也有许多研究人员通过在轴承表面添加适当的表面纹理来进一步改善水润滑轴承的性能。

早在19世纪OSBORNE REYNOLDS就详细地用理论证明了摩擦表面上水力压力的存在，这种水力压力能够分离摩擦表面，以达到减摩抗磨的效果[4]。在20世纪，HAMILTON等已经验证了表面微凸体可以改善摩擦面的润滑条件[5]。自此表面纹理的相关研究便受到了许多研究人员的重视。2006年，RYK和ETISON[6]发现表面纹理可以在汽缸活塞环摩擦副中有效降低摩擦因数。2016年GHERCA等[7]提出了一种表面织构推力轴承的有限元模型，计算表明在一定条件下将纹理布置在推力轴承上可以改善其流体力学性能和摩擦性能。随后，PEI等[8]用有限元的方法研究了9种表面纹理对浮动环轴承润滑性能的影响，结果表明表面织构会显著影响轴承的润滑性能，同时凹状织构更适合工程应用。……