表面织构对液钠动静压滑动轴承润滑特性的影响研究

作     者：高羡明 牛金召 蔡志祥 任晓松 GAO Xianming;NIU Jinzhao;CAI Zhixiang;REN Xiaosong

作者机构：陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2024年第31卷第5期

页      面：641-652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：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51905328) 

主　　题：液钠动静压滑动轴承 表面织构 摩擦磨损 润滑特性 

摘      要：随着二回路主循环泵不断朝大容量、高负荷的方向发展,对其关键承载部件——液钠动静压滑动轴承(简称液钠轴承)的润滑特性提出了更高的要求。为了进一步提升液钠轴承的润滑特性,通过数值模拟和试验相结合的方法研究了表面织构对其润滑特性的影响。首先,设计了圆形、正方形和菱形三种不同形状的表面织构,在对液钠轴承摩擦副模型进行简化后,采用数值模拟方法分析了3种表面织构在不同深度和不同间距下所呈现的润滑特性。然后,探究了激光加工参数对表面织构制备的影响,并制备了带有不同形状、不同间距表面织构的摩擦副试样,用于开展摩擦磨损试验。最后,对计入表面织构的液钠轴承模型进行了分析。结果表明:不同形状的表面织构均存在最优深度和间距,其中菱形织构在无量纲深度为2、间距为1.4 mm时具有最佳的润滑特性;计入菱形织构后液钠轴承的承载力和刚度系数分别提升了16.7%和9.3%,摩擦系数降低了13.1%。研究结果对二回路主循环泵及钠冷快堆系统的安全可靠运行具有重要意义,可为同类轴承的优化设计和国产化提供重要参考。