阶梯槽织构对水润滑止推轴承静态特性的影响

目的 研究非对称性阶梯槽织构对水润滑止推轴承静态特性的影响。方法 首先建立考虑表面织构、紊流以及JFO空化模型的Reynolds方程，再采用有限差分法求解方程，得到织构化轴承的压力分布以及剪应力；然后对压力以及剪应力沿轴承表面积分，求得轴承的承载力及摩擦力；最后研究不同转速以及结构参数下阶梯槽织构对水润滑止推轴承承载力及摩擦力的影响规律。结果 若阶梯槽织构为前槽深、后槽浅，且当前、后槽槽宽相等时，承载力存在最大值；对于前槽浅、后槽深的织构，当前、后槽槽宽相等时，承载力最小。当前槽槽深小于水膜间隙，后槽槽深约为0.67倍的前槽槽深时，轴承承载力最大；当前槽槽深大于水膜间隙，后槽槽深约为0.33倍的前槽槽深时，轴承承载力最大。当前槽槽深不大于水膜间隙（15 μm）时，存在使摩擦力最小的最佳槽深比；当前槽槽深大于15 μm时，随着前后槽深比从0.33增大至1.68，轴承摩擦力逐渐减小。结论 阶梯槽织构起到了减小水润滑止推轴承摩擦力的效果。将阶梯槽设计为沿水流方向前槽深、后槽浅，且前、后槽槽宽相等，可以得到较大的承载力。合适的阶梯槽表面织构参数能够实现大承载、低摩擦。

Effect of Stepped-Groove Texture on the Static Performances of Water-lubricated Thrust Bearings