船舶发动机链条销轴表面激光微织构形状对减摩耐磨性能的影响研究

船舶发动机长期处于复杂的海洋环境中,其链条等关键零部件在高湿度与高盐度的工况下极易磨损腐蚀,严重影响发动机的工作稳定性,进而影响发动机的疲劳寿命。针对上述问题,在链条销轴上设计了方形、正弦形和圆形3种形状的表面织构;试验研究了织构形状、面积占有率和深度对减摩耐磨性能的影响规律,以期为该领域长期面临的发动机链条磨损问题提供新的解决思路和理论依据。结果表明,与光滑无织构表面相比,织构的存在使表面磨损后的Cr元素含量降低,从而提高了表面耐磨性能。在3种织构形状中,正弦形织构表现出最优的减摩耐磨性能,且在高速轻载条件下的减摩率最大,约为31.9%。正弦形织构表面磨痕最浅,磨损过程以微动磨损为主,伴随着轻微的黏着磨损。     

表面波纹度对工业链套筒-销轴铰链副热弹流润滑的影响

运用弹流润滑理论,针对工业链中套筒和销轴之间的接触,采用无限长线接触热弹流模型研究表面波纹度对不同型号链条接触区的油膜厚度、压力及温度的影响。结果表明:表面波纹度会引起油膜压力、膜厚和温升的显著波动;对于小的当量曲率半径,膜厚波动的振幅同表面波纹度的差距很大,接近100%,但是随着当量曲率半径的不断增大,膜厚波动的振幅逐渐降低,最后表面波纹度已不发生弹性变形;膜厚的波纹度振幅变化还与波纹度的波长有关,波长越长,波纹度振幅变化的速度越慢;在某些特定接触条件下,波纹度表面可以形成比光滑表面更厚的油膜。     

表面凹槽对滚子链套筒-销轴摩擦副热弹流润滑影响的数值模拟

以工业滚子链为工程背景,研究表面沟槽对套筒-销轴铰链副在充分供油条件下的热弹流润滑问题的影响。分析基于长椭圆接触假设,建立稳态热弹流润滑的数学模型,采用纵向和横向2种凹槽的表面织构形式。结果表明:在椭圆接触区长轴两端布置2个对称的纵向凹槽时,可以起到储油的作用,增加局部油膜厚度;在椭圆接触区长轴两端各布置3个对称的横向凹槽时,会引起油膜厚度、压力与温度的急剧变化,增加了动压效应。在接触区端部设置横向凹槽的效果要好于设置纵向凹槽。