表面织构摩擦副间油膜剪切空化特性

• 作者: 谢方伟 石修伟 孙俊雨 宋新扩 田祖织 刘秀梅
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 旋转摩擦副 织构类型 织构率 空化特性
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 机械工程? 控制科学与工程|Mechanical Engineering, Control Science and Engineering
• 页码范围: 4314-4324
• 页数: 11页
• 分类号: TH137.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.12.012

摘要

为避免摩擦副间油膜空化影响剪切特性,导致油膜动力传递失稳,对表面织构油膜剪切空化特性进行研究.首先,建立摩擦副间油膜流场的三维CFD模型,对不同织构类型、织构率条件下油膜剪切空化过程进行仿真模拟;其次,分析油膜空化体积分数变化规律及空化形态演变规律;第三,对油液及空化气体进行速度场分析,得到油液及空化气体流动规律;第四,对油膜进行压力场分析,得到油膜及织构凹坑内周向压力分布规律;最后,搭建实验台进行实验验证.研究结果表明:油膜剪切空化现象主要发生在外径处织构区域内,空泡呈细长圆弧状;随着转速及织构率增加,空泡体积增大,空化区域向内径扩散;低织构率下,六面体织构油膜空化体积分数最大,织构率增加,半球织构油膜空化体积分数最大;流场内油液流动和空化气体运动方向一致,油液流动速度大于空化气体运动速度;六面体织构凹坑未对附近流场造成较大扰动,油液及空化气体流速未发生较大变化;空化发生时,不同织构凹坑内压力分布趋势基本保持一致,织构凹坑内油液压力均小于饱和蒸汽压力.