为研究表面粗糙度对动压轴承特性参数的影响,引入高斯分布,以随机粗糙模型为基础建立计入粗糙表面影响的动压轴承特性模型,采用有限差分法对模型进行联立求解,得到了油膜承载力、刚度系数、阻尼系数等特性参数随表面粗糙度改变的数值,着重分析了表面粗糙度对最小油膜厚度的影响。计算结果表明,动压轴承工作在小偏心率下时,表面粗糙度增大对轴承特性参数影响不大;大偏心率下,表面粗糙度增大会使油膜承载力增加,失稳转速降低,同时油膜厚度减小至临界值,极易产生磨损。文章对合理选取动压轴承表面粗糙度有参考价值。

以径向动压轴承为研究对象,基于摄动法理论建立了计入周向表面波纹度下的扰动Reynolds方程,利用有限差分法和松弛迭代法对Reynolds方程、能量方程以及温黏关系式进行离散求解,计算了重载工况、不同波长下的压力场和温度场分布、无量纲承载力、端泄流量、摩擦力、偏位角等静特性参数,分析了低振幅周向表面波纹度对轴承润滑性能的影响机理,以及附加扰动压力随波长的变化关系。结果表明在周向表面波纹度波长较大时,波长的变化对轴承静特性影响较大;在计算分析滑动轴承的润滑特性时,应计入表面波纹度和热效应的影响。

针对带有表面微织构的径向动压轴承,采用高斯随机粗糙表面模拟轴瓦表面粗糙度,建立了表面微织构和粗糙度耦合作用下轴承油膜特性数学模型;在此基础上,计算不同偏心率及转速下油膜静、动特性参数,并分析了粗糙度对织构化动压轴承压力分布、失稳转速等的影响。结果表明,各偏心下适当的表面粗糙度能够提升织构化动压轴承油膜压力及承载能力;摩擦力及平均温升亦有上升,且粗糙度造成织构化动压轴承失稳转速降低。将理论结果与M2000型摩擦磨损试验机测试结果进行对比,验证了模型的合理性。研究对同时计入粗糙度和织构的滑动轴承润滑机理研究有一定的借鉴意义。

以计入表面微凹坑的动压滑动轴承为研究对象,基于凹坑流量平衡建立了油膜特性数学模型,采用差分法离散求解得到了轴承静、动特性及稳定性参数随微凹坑深度、面积率、形状和排布方式的变化规律,对比了光滑表面的轴承特性计算结果。结果表明,凹坑形状、分布、尺寸等因素显著影响油膜承载力、流量、偏位角、平均温升等静特性参数和刚度、阻尼等动特性参数;其中,最优的微凹坑深度使得油膜承载能力最大提高了15.3%,失稳转速最大提升了6.9%。针对计入表面微凹坑动压轴承的研究具有参考价值。

当动压滑动轴承的工作表面粗糙度达到和油膜厚度同一量级(μm)时,表面粗糙度对轴承特性参数的影响不可忽略。为研究粗糙度对轴承静特性的影响,基于M2000摩擦磨损试验机搭建试验平台,对42CrMo钢的滑动摩擦副进行试验,并建立了考虑表面粗糙度的Reynolds数学模型进行求解,得到不同表面粗糙度下油膜承载力、摩擦阻力以及摩擦因数等特性参数。研究结果表明,随着载荷增大,摩擦阻力变大、摩擦因数变小;同等载荷下,随着润滑油温度升高,摩擦阻力变小、摩擦因数变小;粗糙度越大,摩擦阻力也越大、摩擦因数越大。

介绍了可控柔性密封实验台装置特点及实验要求对液压系统进行了设计。该液压系统主要分为三部分：主回路、增压回路和控制回路。主回路用于驱动往复运动增压回路用于对工作介质增压控制回路用于对密封件径向抱紧力及其它方面的控制。系统结构简单操作方便功能及精度均达到要求。