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计入粗糙度的表面微织构化动压滑动轴承特性研究

动压滑动轴承广泛应用于高速、高精度、重载等机械设备中，是对机械设备性能、寿命及可靠性起决定性作用的重要机械元件。通过在轴承表面制备一定规律和尺寸的微织构，进而提高动压滑动轴承的润滑性能是当前摩擦学领域研究的热点课题之一。然而，对于织构化的动压滑动轴承，在低速和重载状况下，尤其是在启停阶段轴承处于大偏心的情况下，轴承表面粗糙度和油膜厚度将处于同一数量级，表面粗糙度对轴承性能的影响将不能忽略。本文基于经典雷诺方程建立了计入粗糙度的表面织构化轴承润滑计算模型，设计了不同尺寸参数的表面形貌，采用有限差分法对模型进行求解。分析了织构形状参数、排布方式及粗糙度参数对轴承特性的影响规律。将理论计算结果与基于M2000摩擦磨损实验机的测试结果进行对比，验证了理论模型的正确性。研究结果表明计入粗糙度的表面织构化动压滑动轴承承载力增加，尤其在大偏心状态下增加较为明显。本文研究将为表面织构化轴承在低速重载运转状态下的研究提供一定的借鉴意义。