665 / 2021-06-20 22:52:31

微织构边缘凸起对摩擦副弹流润滑性能的影响

已有的实验和数值模拟结果表明，合适的微织构表面能够改进摩擦副的润滑性能。然而，已有的研究工作主要关注的织构形式为矩形槽、圆柱形孔、球形孔等织构^[1-3]，而很少考虑到由激光加工等方法导致的孔或槽边缘凸起的影响^[4]。本文通过数值模拟方法研究了弹流润滑工况下激光直写法加工织构时产生的边缘凸起对摩擦副润滑性能的影响。研究发现，孔周围有凸出边缘的表面比简单孔的表面具有更好的润滑性能。随着轮缘宽度和轮缘高度的增加，摩擦系数先减小后增大。这些结果可能是由于边缘凸起对润滑剂的缓冲作用造成的。边缘凸起的这种缓冲作用使较大的压力在孔周围的轮缘中大面积分布，从而使表面的更多区域起到承载作用。这表明在给定的载荷下，表面上孔边缘的凸起会导致油膜厚度增大和摩擦系数降低。研究结果有助于进一步优化表面微织构形式，促进微织构表面在工程中的应用。