表面改性对滑动轴承弹流润滑的影响

周亚博; 王优强; 魏聪; 龙慎文

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2019.05.006

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表面改性对滑动轴承弹流润滑的影响

理论研究 | 更新时间：2022-10-03

- 表面改性对滑动轴承弹流润滑的影响
- Influence of Interfacial Modification on EHL of Journal Bearing
- 机械传动 2019年43卷第5期页码：27-31
- 作者机构：
  
  1.青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东青岛 266520
- 作者简介：
  
  周亚博（1993— ），男，河南商丘人，硕士研究生，主要研究方向为轴承的弹性流体动力润滑分析。
  王优强（1970— ），男，山东沂水县人，教授，博士生导师，主要研究方向为齿轮及轴承的摩擦学与表面工程。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51575289;51705270)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.05.006
  中图分类号：
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周亚博,王优强,魏聪等.表面改性对滑动轴承弹流润滑的影响[J].机械传动,2019,43(05):27-31.

Zhou Yabo,Wang Youqiang,Wei Cong,et al.Influence of Interfacial Modification on EHL of Journal Bearing[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(05):27-31.
周亚博,王优强,魏聪等.表面改性对滑动轴承弹流润滑的影响[J].机械传动,2019,43(05):27-31. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.05.006.

Zhou Yabo,Wang Youqiang,Wei Cong,et al.Influence of Interfacial Modification on EHL of Journal Bearing[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(05):27-31. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.05.006.

摘要

考虑滑移边界条件，建立了极限剪应力模型和线接触弹流润滑模型，推导了润滑剂界面滑移速度，并修正了流体润滑Reynolds方程，针对界面改性后滑动轴承的润滑状态进行了探究。首先，分析了对轴瓦和轴颈界面均进行改性处理后，轴承润滑状态在整个弹流润滑接触区的变化；其次，分别研究了仅对轴瓦或者轴颈做改性处理的影响；最后，探究了界面改性对轴承摩擦因数的影响，并讨论了摩擦因数随载荷、速度的变化。结果表明，在弹流润滑的条件下，同时对轴瓦和轴颈进行表面改性处理时，油膜会在入口区形成凹陷，在出口区形成坍塌；仅对轴颈界面进行改性处理时，油膜会在整个接触区形成凹陷，对应的压力也会随之增加；相反，仅对轴瓦界面进行改性处理时，油膜厚度减小，压力降低；表面改性处理后，摩擦因数降低，并随载荷、速度的增大而减小。

Abstract

Considering the slipping boundary conditions， the limiting shear stress model and the line contact elastohydrodynamic lubrication model are established， the lubricant interfacial slip velocity is deduced and the fluid-lubricated Reynolds equation is modified. The lubrication state of the journal bearing after interfacial modification is explored. Firstly， the change of the lubrication state of the bearing in the entire contact zone after the modification on both the bearing and the journal interface is analyzed. Secondly， the influence of the modification on either the bearing or the journal is studied respectively. Finally， the influence of modification on the friction coefficient of the bearing， and the change of friction coefficient with load and speed is discussed. The results show that under the condition of elastohydrodynamic lubrication， when the interface both the bearing and the journal are modified at the same time， the oil film will form a dimple in the inlet area and collapse in the outlet area； when the shaft interface is modified， the depression will be formed in the entire contact area and the corresponding pressure will increase accordingly. On the contrary， when the interface of the bearing pad is modified， the thickness of the oil film is reduced and the pressure is reduced. After the surface modification treatment， the friction coefficient decreases with the increase of load and velocity.

关键词

滑移极限剪应力滑动轴承表面改性凹陷

Keywords

SlippingLimiting shear stressJournal bearingInterfacial modificationDimple

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