基于滑动摩擦的摩擦副表面织构优化分析-相似但不相同-.pdf

第45卷增刊1四川大学学报(工程科学版)Vol．45Supp．1
2013年6月JOUＲNALOFSICHUANUNIVEＲSITY(ENGINEEＲINGSCIENCEEDITION)June2013
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文章编号:1009-3087(2013)增刊1-0183-06
基于滑动摩擦的摩擦副表面织构优化分析

丁行武1，王家序1，郭胤1，杨荣松1，周广武2
(1．四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065;2．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044)

摘要:利用数值计算方法对织构化滑动摩擦副表面的动压润滑模型进行了求解，从理论上分析了表面织构不同
截面类型和表面形状对摩擦副的润滑特性的影响，获得了特定工况下的最优织构参数和织构类型。结果表明:表
面织构的不同截面类型和表面形状对摩擦副的摩擦系数和承载力有着非常大的影响;各类截面圆形凹坑都存在一
个最优织构半径使得摩擦副摩擦系数最低;凹坑底面适当倾斜能够提高织构区域的承载能力和降低摩擦系数;各
类典型表面形状中，底边靠近入口的倒三角形获得了最优的润滑性能;将凹坑底面合理倾斜与优化表面形状相结
合可使得承载力得到大大提升。
关键词:表面织构;动压润滑;滑动摩擦;结构优化
中图分类号:TH133．3;TH117文献标志码:A

OptimizationAnalysisoftheSurfaceTextureofFrictionPairBasedonSlidingFriction
DINGXing-wu1，WANGJia-xu1，GUOYin1，YANGＲOng-sOng1，ZHOUGuang-wu2
(1．SchoolofManufacturingSci．andEng．，SichuanUniv．，Chengdu610065，China;
2．StateKeyLab．ofMechanicalTransmission，ChongqingUniv．，Chongqing400044，China)
Abstract:Thehydrodynamiclubricationmodelofslidingfrictionpairwithsurfacetexturewascalculatedbyusingnumericalmethods．
Theeffectofsurfacetextureonthelubricationperformanceoffrictionpairwastheoreticallyanalyzedbasedondifferentcross-sections
andsurfaceprofiles．Theoptimalparameterandtypeofsurfacetexturewereobtainedunderspecificcondition．Ｒesultsshowedthatthere
isagreatinfluenceonthefrictionalcoefficientandcarryingcapacityoffrictionpaircausedbydifferentcross-sectionsandsurfacepro-
filesofsurfacetexture．Allofthecross-sectionshaveanoptimaldiametermakingthefrictionalcoefficientminimum．Itwasdiscovered
thatmakingtheundersideofmicro-pitswithrectangularcross-sectiontiltedimprovesthecarryingcapacityoftexturedregionsignificant-
lyandreducesthefrictionalcoefficientlargely．Inallkindsoftypicalsurfaceprofiles，theinvertedtrianglesurfaceprofilewhosebottom
edgeclosetotheentranceobtainsthebestlubricationperformance．Moreover，greatimprovementisacquiredoncarryingcapacityiftilt-
edundersideandsurfaceprofilesarecombinedoptimally．
Keywords:surfacetexture;hydrodynamiclubrication;slidingfriction;structuraloptimization

近年来大量研究结果表明