滑动摩擦副表面变织构的润滑与承载特性研究
2021-11-16陈强曼陈国瑜王传礼
工程设计学报 2021年5期
关键词:承载力
何 涛,陈强曼,陈国瑜,王传礼,5,黄 森,沈 浩
(1.安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001;2.流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州 310027;3.矿山智能装备与技术安徽省重点实验室,安徽淮南 232001;4.安徽理工大学人工智能学院,安徽淮南 232001;5.安徽矿山机电装备协同创新中心,安徽淮南 232001)
摩擦损耗了世界上1/3的一次性能源,其导致的工程装备报废率占80%左右[1-2]。往复式摩擦副作为应用最广泛的摩擦副之一,其表面的摩擦和磨损严重影响着机械装备的正常运行和使用寿命。织构减摩是指在摩擦副表面加工规律分布的微米级凹坑阵列形貌,以达到提高油膜承载力、二次润滑、减轻摩擦磨损和容纳微磨粒的作用,该想法源于自然界的微结构减摩现象[3]。早在20世纪60年代,Hamilton等[4]提出借助表面微凸起产生附加动压力的设想,随后以Etsion、王静秋等[5-6]为代表的国内外学者在织构的结构优化、加工制造及润滑机理等方面开展了广泛研究。近年来,随着微细加工技术的发展,织构在端面密封、滑动摩擦副的润滑和减摩等方面得到广泛应用[7-10]。
Mao等[11]开展了高速液压缸密封界面织构润滑机理研究,分析了均匀分布的单一尺寸织构气穴及柱塞的倾角对密封界面动压润滑性能的影响。胡威[12]提出了轴向柱塞泵柱塞副表面织构化的设想,并研究了均匀分布的单一尺寸织构对液膜承载力的影响。何霞等[13]研究了恶劣工况下压裂泵动密封副的摩擦学性能,结果表明,均匀分布的单一尺寸织构面积占比为5.86%的试件的摩擦系数、温升和磨损量相比于无织构试件分别减小了80%、90%和79.3%。……
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