考虑粗糙度的水润滑复合微织构推力轴承性能分析

目的 改善摩擦副润滑性能,研究考虑表面粗糙度时复合微织构参数对推力轴承性能的影响,同时通过实验进一步说明复合微织构的减摩作用机理.方法 建立表面粗糙度模型、复合微织构的水膜厚度方程和推力轴承的广义雷诺方程,研究不同复合微织构形状和排列方式推力轴承的性能.通过摩擦磨损实验验证复合微织构形状对轴承润滑性能的影响.结果 复合微织构有效改善了摩擦副的摩擦学性能,在 15 种复合微织构和 2 种单一织构中,复合微织构的承载性能均优于单一鱼形和圆形织构,圆形复合鱼形微织构具有较好的润滑性能;当不同微织构沿周向排列时获得了较好的润滑参数,相较于径向排列,其承载力提升了45.45％;考虑表面粗糙度时,轴承的润滑性能得到提高,当尺度系数为 0.0022、分维系数为 2.6 时,轴承获得了较好的润滑性能,相较于未考虑粗糙度时其承载力得到提高.结论 实验得出与理论相同的结论,圆形复合鱼形微织构具有较好的承载力和减摩性能,合适的复合微织构参数可以有效提高水润滑推力轴承的润滑性能,降低摩擦因数.