[实用新型]增大滑动副动压力结构

说明书

本实用新型公开了一种增大滑动副动压力结构，涉及流体动压润滑的机械设备技术领域，以摩擦副表面的各矩形织构作为独立的个体进行参数化设计，针对不同的摩擦副工况，对每一织构构建空间坐标系，并赋予每一个织构三个自由度的可调节性，其中，织构的长度为l_x，长度与x轴对应的弧度为α_k，织构的宽度为l_y，宽度与y轴对应的弧度为β_k，织构的高度为h_k，α_k的弧度范围为‑5000～5000μrad，β_k的弧度范围为‑5000～5000μrad，h_k的长度范围为‑5～5μm。该实用新型针对润滑膜的流体入口、出口以及、中心区以及边界区，通过构造多种形式的织构，结合各织构间的协同作用，可以使液体膜的动压力更好的聚集、叠加，使滑动副获得更好的润滑性能。

技术领域

本实用新型涉及流体动压润滑的机械设备技术领域，特别是一种增大滑动副动压力结构。

背景技术

在工业生产中，摩擦磨损一般被认为是一种有害的过程，减小摩擦、提高耐磨性和新型润滑介质始终是减摩抗磨领域研究的重点，符合绿色、可持续的发展趋势。传统机械结构的耦合运动摩擦副为了减小摩擦，普遍采用增加润滑介质的方式。增加润滑介质虽然方便高效，但润滑介质不能用于某些特殊工况下，并且影响机械结构的使用寿命，对环境危害大，显然不利于当前社会发展趋势。

适当的在运动摩擦副表面加工出具有一定尺寸和排列的表面织构，可以减小摩擦磨损，提高摩擦学性能。现阶段，对于采用表面织构的方法，以提高摩擦副润滑性能的研究和应用很多，有学者提出，采用不对称织构的应用对摩擦副的润滑性能影响更大。然而，目前的研究主要集中在相同类型或单个织构的分布形式和形态上。对于在同一摩擦副表面采用多样形式的织构组合并应用于摩擦副的表面的研究并不成熟。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，从同一摩擦副的研究入手，利用织构改善液体膜的性能，从而提高润滑膜的动压力，提高摩擦副的润滑性能，提供了一种增大滑动副动压力结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种增大滑动副动压力结构，包括两个相对运动的摩擦体，所述摩擦体之间形成液体膜，所述摩擦体的相对一端设置数个矩形织构，其中，所述摩擦体相对面上的一点为织构的原点，织构的长度为l_x，长度与x轴对应的弧度为α_k，织构的宽度为l_y，宽度与y轴对应的弧度为β_k，织构的高度为h_k，所述α_k的弧度范围为-5000～5000μrad，所述β_k的弧度范围为-5000～5000μrad，所述h_k的长度范围为-5～5μm。

进一步的，当所述α_k，β_k和h_k的值为正值时，所述织构为凹坑式；当所述α_k，β_k和h_k的值为负值时，所述织构为凸台式；靠近液体膜入口区域的织构为凹坑式，靠近液体膜出口处的织构为凸台式。

进一步的，所述凹坑式的织构的分布范围呈倒U形，所述凸台式的最高点整体偏向于液体膜中心区。

一种增大滑动副动压力结构的算法，包括以下步骤：

A、构建数学模型

将摩擦体简化为上下两个平行板，平行板的长度和宽度均分别为L和B，两平行板之间的液体膜厚度为h₀，在下平行板上设置参数独立化的矩形织构；

织构在x轴和y轴的间隙分别等于单个织构在x轴和y上的长度，计算域边界剩余的区域在x轴和y轴方向上的距离等于单个织构对应长度的一半；

以下摩擦体为参照物，上摩擦体以速度U向x轴正方向移动；