仿生猪笼草结构的水润滑轴承摩擦学性能有限元分析研究

• 作者: 李云凯 王优强 菅光霄 罗恒
• 来源期刊: 摩擦学学报
• 关键词: 仿生表面织构 猪笼草 水润滑轴承 摩擦学性能 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 344-356
• 页数: 13页
• 分类号: TH117.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16078/j.tribology.2020117

摘要

水润滑轴承的轴瓦结构设计对其摩擦磨损和润滑性能有着重要影响.为提升其摩擦学性能,设计一种轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类.利用ANSYS Fluent对简化后的轴承润滑水膜模型进行流场分析,改变不同转速、载荷和不同织构形状、尺寸,探究水膜承载能力和减摩性能的优化情况并进行机理分析.结果表明:通过比较不同织构形状、尺寸下的轴承水膜最大压力与摩擦系数,发现型号CC1006的月牙形织构和型号DR0102的径向脊形织构的水膜承载能力和减摩性能综合优化最佳.通过改变不同载荷,发现轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承更适合应用于中速中载的条件下,此时其拥有优异的水膜承载能力与减摩性能.该研究为仿生表面结构的水润滑轴承设计及摩擦学性能提升等提供了分析方法和理论依据.