为了研究内燃机缸套织构的存在对滑动表面油膜承载能力的作用,设计了圆形、正方形、椭圆形以及菱形这4种不同造型的表面织构,采用fluent分析了在相同的面积率、深度以及表面滑动速度的情形下这4种形状各异的表面织构的油膜承载性能,发现在低、中速时不同形状的织构油膜承载能力差别不大;在高速的时候圆形织构油膜的承载能力最强。针对圆形织构,探讨高速时织构的直径、深度对其油膜承载能力的作用;结果表明当织构的深度小于24μm左右,织构的直径越大织构油膜承载能力越强,而当织构凹坑的深度大于24μm左右,织构的直径越大油膜承载能力越弱;整体上在一定的深度范围内,油膜承载能力随着织构深度的增加呈现递减的趋势。深度对油膜承载力的作用与直径对油膜承载力的作用互相影响。

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。

配流副润滑特性直接影响柱塞泵的使用性能及工作特性,而油膜承载力是衡量润滑特性的重要指标,为此开展轴向柱塞泵配流副油膜承载力的研究。首先根据柱坐标下雷诺方程(Reynolds)推导配流副楔形油膜压力场模型,其次建立配流副稳态计算模型,借助CFD流场仿真软件分析油膜承载力对配流副润滑特性的重要影响。对比理论模型与仿真结果,验证理论模型的正确性,为轴向柱塞泵的性能优化奠定基础。

为了验证某推力轴承设计的合理性,以某推力轴承为研究对象,依据给定的供油工作条件,使用CFD技术分析了推力轴承正常工作情况下的动压油膜轴向承载力特性。研究结果表明:在正常工作情况下,推力块瓦面倾角为0.02°,推力块动压油膜承载力大于1210 kN,满足瓦块轴向承载力要求;推力环进口边界压力为0.2 MPa时,油膜承载力约为69 kN,同时满足了推力盘润滑要求和转子旋转时的油膜承载力要求。

为研究T形沟槽形非光滑表面的形貌参数对摩擦性能的影响,验证自组装凹坑形非光滑表面的耐磨性能,基于稳态二维不可压缩Reynolds方程,建立T形沟槽表面织构化理论模型;利用有限差分法和高斯-赛德尔迭代法求解金属表面的油膜压力分布和剪切应力,进而获得油膜承载力和摩擦因数;对T形槽织构的宽度系数比α、深度系数比β对金属-橡胶摩擦副油膜承载能力和摩擦因数的影响规律进行数值分析。结果表明:T形沟槽织构的存在使得油膜内部的压力增大,并且随

基于间隙密封液压缸活塞表面菱形凹坑形貌，建立单个三维菱形织构的动压润滑模型及流体力学控制方程；应用流体力学软件FLUENT，采用超松弛迭代法对该织构的表面的动压润滑性能进行数值模拟分析。求解活塞在运动时的菱形凹坑表面对油膜压力和承栽力的影响。结果表明：在液压缸活塞表面加工菱形织构，能够对油膜产生附加承栽力，改善活塞表面润滑性能；在菱形织构无量纲深度e保持一定时，存在最优面积比为20％。在同一面积比情况下，无量纲深度e在0．012-0．018之间最优，且存在最优角度在（60-75）°之间。

滑靴副的润滑特性直接影响柱塞泵的效率和使用寿命,油膜厚度和承载力是衡量其润滑特性的重要指标,为此开展柱塞泵滑靴副的润滑特性研究。基于油室压力反馈模型,求得最佳油膜厚度,计算滑靴密封带处油膜压力分布;再通过建立滑靴副流道模型,进行流体仿真验证压力计算数值模型。通过数值计算和流体仿真得出结论：密封带处油膜压力呈环形分布,且随半径的增大逐渐减小,当负载压力增大时,密封带处压力也随之增大,油膜承载力提高。理论模型和数值分析揭示了轴向柱塞泵滑靴副油膜承载能力的变化规律,为液压源的设计和开发打下理论支撑基础。

针对油缸和曲轴构成的摩擦副磨损严重, 影响低速大扭矩液压马达性能和寿命的问题, 根据摩擦副油膜理论对该类液压马达在高速低载的工况下摩擦副易产生磨损的原因进行理论分析, 找出影响摩擦副油膜承载能力和稳定性的因素.结果表明： 适当地增加摩擦副张角的范围有利于提高油膜的承载能力; 液压马达在低速工况下运行稳定,当转速较高时, 由于剪切流作用明显, 导致摩擦副一侧的油膜承载能力有所降低, 不利于摩擦副的稳定运行; 在一定范围内, 油液压力越大, 油膜系统的响应灵敏度越高, 马达运转速度较高时, 有利于摩擦副系统的正常运行.

为了研究液黏传动油液承载力的变化，选取非惯性坐标系，从流体力学方程入手，推导得到液黏传动摩擦油液的雷诺方程，利用Rayleigh动压润滑原理求解径向油槽下油液压力分布，并对其进行仿真。仿真结果与实验结果对比表明：两者的变化趋势是一致的，但理论值比实验值偏高，考虑到摩擦片间形成的油膜并非每一处都是充足的，所以油膜压力的实际值总是小于理论值；摩擦片间有油槽区域的油液比无油槽区域的油液要更加充足，就油液的压力值而言，前者比后者更加符合理论值，但都符合仿真结果和实验值。仿真结果为油膜承载力的研究提供较好的指导。