球冠织构对滑动轴承气穴影响对比分析

"球冠凸凹织构对滑动轴承气穴影响对比分析，伍彬彬，桂超，孟凡明，重庆大学机械传动国家重点实验室，摩擦学，重庆市科委自然科学基金计划面上项目（cstc2016jcyjA0290）" 滑动轴承在各种机械设备中广泛使用，它们依赖于润滑油膜来减少摩擦和磨损。然而，在某些工况下，如高速、高压或低油压条件下，润滑油膜可能会破裂，形成气泡，这种现象被称为气穴。气穴的出现会导致轴承性能下降，甚至引起严重损坏。本文主要关注球冠形状的凸凹织构对滑动轴承气穴现象的影响。 伍彬彬、桂超和孟凡明基于JFO（Johnson-Ford-Owen）气穴边界条件构建了一个考虑热效应的径向滑动轴承流体动力润滑模型。JFO边界条件是一种用于描述气穴现象的理论，它考虑了气泡形成和消失的动力学过程。在这个模型中，他们考虑了润滑剂的热力学行为以及轴和轴承之间的热传导，以全面分析热环境对气穴的影响。 研究人员对比分析了两种不同类型的球冠织构——凹球冠和凸球冠——对滑动轴承气穴的影响。通过解决基于JFO气穴边界条件的广义Reynolds方程，他们得到了轴承油膜压力和气化体积分数的分布。此外，他们还耦合解决了润滑剂的能量方程和轴与轴瓦的固体热传导方程，以获取轴承的温度分布，从而评估热效应对气穴形成的作用。 计算结果显示，凹球冠织构能够有效地减缓滑动轴承的气穴现象，而凸球冠织构则可能导致气穴加重。随着球冠织构直径和高度的增加，凹球冠轴承的气穴面积和气化体积分数显著降低，表明这种织构有利于稳定润滑油膜。相反，凸球冠轴承的气穴状况恶化，气穴面积和气化体积分数随着织构尺寸的增大而增加。 这些发现对于优化滑动轴承设计具有重要意义，因为通过选择合适的球冠织构，可以有效地控制气穴现象，提高轴承的可靠性和使用寿命。此外，研究还指出，考虑热效应是理解和预测滑动轴承气穴行为的关键因素，特别是在高温或高速运行的工况下。 关键词：气穴；热作用；球冠凸凹织构；滑动轴承 这项工作属于摩擦学领域，是重庆市科委自然科学基金计划资助的研究成果。通过深入理解滑动轴承中的气穴现象及其与织构的关系，可以为未来设计更耐久、更高效的滑动轴承提供理论支持。