为了提高油膜承载力、改善润滑效果、优化织构化表面的摩擦学性能,研究不同黏度润滑油下网状织构的润滑性能。设计4种不同凹槽宽度的网状织构,通过测量接触角、油膜承载力以及摩擦因数,得到不同转速、不同黏度润滑油下4种网状织构的油膜承载力以及摩擦因数的变化规律。实验结果表明:在4种织构中,凹槽宽度为0.4 mm的网状织构润滑性能最好,在设定的实验条件下,最大油膜承载力为0.52 N,最小摩擦因数为0.019。此外,接触角测量实验表明凹槽宽度为0.4 mm的网状织构表面疏水性能更好,有比较好的成膜能力,使得织构表面动压承载力有比较大提升,摩擦因数也更小。比较不同黏度润滑油和不同转速下网状织构润滑性能,黏度越大的润滑油,油膜承载力越大,润滑效果更佳。同时,油膜承载力随着转速的增大而增大,在润滑油黏度较高时这种影响更为显著。

以弹性流体动力润滑理论为基础,通过建立润滑分析模型计算润滑油黏度,提出一套科学合理又便于实际应用的润滑油黏度选油的确定方法。首先基于不同温度下的高/低剪切率流变实验,提出综合考虑温度、剪切速率影响的润滑油黏度计算公式;然后建立粗糙表面热弹流润滑分析模型,并通过光弹流膜厚测量实验和摩擦因数实验验证模型的合理性;最后以膜厚比为判据,以润滑分析计算为基础,确定了摩擦副形成有效润滑油膜所需的润滑油黏度。该方法以润滑理论计算为依据,综合考虑温度、压力、剪切速率的影响,对典型零部件的润滑设计中的润滑油选取具有指导意义。