张志祥，张付英，夏靖炜，马骏，刘元刚

(1.天津科技大学机械工程学院，天津 300222；2.天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线 监控重点实验室，天津 300222；3.天津市科技发展服务中心，天津 300000)

油封因具有阻止设备内润滑油外泄和防止外界污染物进入装置的功能和结构简单的特点，被广泛应用于工业领域。油封在动态运行过程中，可在密封件和轴之间产生几微米厚的承载油膜，有助于减少摩擦和磨损，延长密封系统的使用寿命。油封的反向泵送效应可防止润滑油从密封接触区域向空气侧逸出，因此通过设计宏观或微观的流体力学特征，也称为泵送结构，如肋、螺旋、织构、涡轮模式或密封辅助装置等，均可增强反向泵送效应，提高密封效果，延长密封寿命。

目前已经证明，在气缸活塞环、轴承滑块、机械密封等机械元件表面添加设计良好的表面织构可以改善润滑条件下的摩擦学性能[1-3]，定向纹理[4-5]如椭圆形、三角形、矩形等形状的微凹坑等，具有显著的控制泄漏的能力。OTTO和PATERSON[6]最先在旋转油封中应用表面织构技术。HADINATA和STEPHENS[7]用数值分析方法研究了微观织构对唇形密封的弹性流体动力学效应。WARREN和STEPHENS[8]通过一系列油滴试验表明，带有微三角形凹坑的轴可以减少径向唇形密封的摩擦扭矩和泄漏。在过去的10年中，学者们深入研究了表面织构形态对旋转唇形密封性能的影响。JIA等[9]提出了一种静态弹性流体动力学模拟方法，分析了斜槽轴对泵送作用的影响，并通过实验验证了所提出的模型；……