考虑温度变化的复合织构轴承的摩擦学性能仿真

作     者：王优强 胡宇 徐莹 房玉鑫 莫君 

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2024年第4期

页      面：218-228页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51575289) 山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME063)~~ 

主　　题：矩形-半球型复合织构 水润滑轴承 热流固耦合 有限元分析 

摘      要：表面微织构化是改善轴承摩擦学性能重要手段之一，目前对于表面微织构的设计多以加工简单的单层形状为主，但在对轴承织构化试验和数值模拟研究中发现，单层微织构在减少摩擦磨损和降低能耗方面仍不够突出。基于圆筛藻壳的多层孔状结构，设计矩形-半球型双层复合微织构，并应用于水润滑轴承的高压区，采用热流固耦合的方法，探究在考虑进水温度变化的条件下、双层复合型织构的尺寸变化和轴承转速对水润滑轴承摩擦性能的影响。结果表明：对于任何进水温度，双层复合型织构轴承的减摩性能优于光滑轴承和单层织构轴承。复合织构尺寸效应对润滑水膜压力影响不稳定，但对摩擦因数的影响相对平稳。另外，在任何温度下，复合型织构轴承的转速越高，润滑水膜压力和摩擦因数越大。研究成果在改善水润滑轴承摩擦学性能方面有更进一步的突破，可为减小摩擦磨损及延长轴承使用寿命的相关研究提供借鉴。