磁头磁盘系统承载面粗糙度对气膜润滑性能影响的数值分析.pdfVIP

2010年 6月 润滑与密封 June2010 第35卷 第6期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．35No．6 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．06．004 磁头磁盘系统承载面粗糙度对气膜润滑性能影响的数值分析 牛荣军 刘红彬 黄 平 (1．河南科技大学机电工程学院 河南洛阳471003； 2．华南理工大学机械设计及理论研究所 广东广州 510640) 摘要：考察磁头与磁盘问隙下降到 10nm以下时，磁盘表面粗糙度对气膜润滑性能的影响。采用余弦粗糙度代替 实际磁盘表面粗糙度分布。通过改变粗糙度的波长、幅值等特征参数来分析对纳米气膜润滑性能的影响。分析结果表明 在纳米级间隙下 ，磁盘表面粗糙度对气膜压力分布产生明显作用，特别是在气膜较小区域这种波动更加明显，但是随着 粗糙度波数的增加压力波动趋于平稳。气膜厚度是决定压力大小的重要因素，在一定粗糙度工况下，随着气膜厚度的增 大，粗糙度的影响逐渐减小 。 关键词：气体轴承；粗糙表面；气体润滑；数值分析 中图分类号：TH117．2 文献标识码 ：A 文章编号：0254—0150 (2010)6—015—5 NumericalAnalysisoftheInfluenceon GasLubricationPerformance ConsideringSurfaceRoughnessinHardDiskDrive NiuRongjun LiuHongbin HuangPing (1．HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China； SouthChinaUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510640，China) Abstract：Theinfluenceofroughdisksurfaceontheultra—thingaslubricationperformancewasinvestigatedunderless than10nm spacinginharddiskdrive．Thedirectnumericalsimulationmethodwasused，insteadofusingvariousaveraging techniques．Thecharacteristicparametersofroughnessweredenotedbythemeansofchangingthepeakheight，wavelength andphase．TheresultsindicatethattheroughuessofdiskSurfacehas obviouslyeffectonthegasfilmpressuredistribution， especiallypressurefluctuatingtempestuouslyattherera ofmagnetichead．However，thepressurefluctuationtrendstobe steadywhenthewavenumberattainssomeextent．Theeffectsofroughnessonthegaslubricationdecreasewiththeincrease ofgasfilm thickness． Keywords：airbearing；roughdisk surface；gaslubrication；numerical analysis 随着计算机存储技术的发展，对磁记录系统存储密 盘接触面磨损 目的。当前，基于磁盘表面拓扑学布局的 度要求越来越高，硬盘的存储密度由几个Gbit／cm2提高 摩擦学问题已经开始研究 一。 到几十甚至上百Gbit／cTnz。相应的磁头与磁盘间隙则由