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滑动表面微结构仿真设计及试验分析word格式论文

承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致 谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名: 日期: 摘要本文主要研究了水润滑轴承和直线型超声电机中的表面微结构的摩擦学特性。在水润滑轴 承的轴衬内表面设计沟槽型表面微结构,运用 FLUENT 软件进行仿真,研究表面微结构几何参 数的变化对润滑膜承载力的影响。在直线超声电机定子摩擦界面设计沟槽型表面微结构,通过 试验方法研究了在预压力和滑动速度变化条件下的表面微结构的摩擦学特性。对水润滑轴承进行仿真研究时发现,在流体动压润滑条件下,合适参数条件下的表面微结 构能起到提高润滑膜承载力的作用,但是滑动轴承的工况参数如转速、偏心率和间隙比等才是 影响其润滑膜承载力的关键因素,表面微结构只是在其基础之上对润滑膜的压力分布进行调节, 在一定程度上能够改变润滑膜的压力分布。在润滑膜收敛区的合适位置设计表面微结构对提升 润滑膜承载力的效果要优于相同参数下全区域设计的表面微结构,而混合参数的表面微结构可 以在原来单一参数的基础上进一步提升润滑膜的承载力,并且截面形状参数如宽度、深度和面 积等对表面微结构的效果也有一定的影响。对直线型超声电机进行试验研究时发现,在不同预压力和滑动速度条件下,同一种参数的 表面微结构的效果有明显差异,轻载低速条件下效果最优的表面微结构不适用于重载和高速条 件下。合适条件下,表面微结构能够有效降低磨粒磨损和粘着磨损对摩擦界面的损伤,起到稳 定摩擦界面的摩擦因数,降低定子磨损率的作用。关键词:表面微结构,水润滑轴承,直线超声电机,摩擦学特性,FLUENTIABSTRACTThe tribological properties of the surface microstructure for water-lubricated bearings and the ultrasonic linear motor (ULM) were studied. The surface microstructure with groove pattern on the water-lubricated bearing surface was designed and simulated by using software FLUENT to study the influence on the lubricant film capacity of the bearing with the variation of geometric parameters of the microstructure. The groove patterns were fabricated on the surface of stator for ULM, and their tribological properties were studied at the different pre-pressures and sliding velocities.Simulation study was performed on the water lubricated bearings. The results showed that the surface microstructure with suitable geometric parameters can improve the capacity of lubricating film on hydrodynamic lubrication conditions. However, the working conditions of sliding bearings such as rotate speed, eccentricity and clearance ratio are the key factors to the capacity of lubricating film. Specially, the pressure distribution of the lubricant film could be regulated by the surface microstructure. The surface microstructure designed on the suitable location

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