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题名纯滑条件下网格阵列润湿表面对润滑成膜特性的影响
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作者
王仕进
刘成龙
郭峰
张建军
朱孔敏
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机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
智创未来科技发展有限公司
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第5期93-105,共13页
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基金
国家自然科学基金青年项目(52205201)
国家自然科学基金面上项目(52175173)
+1 种基金
山东省自然科学基金青年项目(ZR2022QE027)
山东省智能制造创新创业共同体重点研发计划(gigxjs002)。
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文摘
目的利用网格阵列润湿(Grid Array Wettability,GAW)表面构筑离散化油池以提高摩擦副表面的自集油作用,改善摩擦副纯滑(η_(SRR)=2)条件下的润滑特性和承载能力。方法利用飞秒激光刻蚀技术制备网格化疏油涂层表面,探究限量供油条件下该表面对润滑状态的影响。利用高黏度聚异丁烯润滑油在纯滑条件下容易产生凹陷油膜的特性,探究GAW表面对油膜形态的调控作用。结果通过对油池形态及膜厚的分析,GAW表面(30~300μm)相较于原始表面具有良好的集油效果,扩展了限量供油条件下乏油边界距离。阵列网格尺寸不同,会对凹陷膜厚和最小膜厚产生不同影响。在限量供油条件下,随着网格尺寸的增大,凹陷膜厚逐渐降低,最小膜厚先增加后降低,当网格横纵间距为200μm时,最小膜厚得到明显提高。其中,小网格尺寸GAW表面集油效果最好,膜厚凹陷特征更加明显。结论GAW表面随网格尺寸增加油膜凹陷逐渐减弱,油膜凹陷由纺锤形转变为椭圆形。实验表明,GAW表面可以有效降低摩擦因数,150mm/s速度下最优尺寸(200μm)GAW表面相较于原始表面摩擦因数降低35.9%。GAW表面增加了摩擦副表面油池的比表面积和油池高度,增加了滚动体与油池的接触,有效提高了润滑效率。
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关键词
限量供油
网格阵列润湿
纯滑
自集油
油膜凹陷
摩擦因数
润滑效率
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Keywords
limited oil supply
grid array wettability
pure sliding
oil replenishment
oil film dimple
friction coefficient
lubrication efficiency
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分类号
TH117.2
[机械工程—机械设计及理论]
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