空化效应对离合器摩擦副间油膜特性的影响研究
文世聪
孙俊雨
石复习
西北农林科技大学 机械与电子工程学院,杨凌 712100
摘要：[目的]针对旋转摩擦副在高转速下的油膜空化问题,研究了半球表面织构对空化现象的影响,分析织构边界流场压力与油膜稳定性的关系,以优化润滑性能并减少空化.[方法]结合仿真与试验,分析了表面织构对摩擦润滑特性的影响.首先,建立了多相流模型、湍流模型和空化模型;其次,使用有限元法研究了不同织构率下的空化表现,并进行了空化速度场分析、空化压力场分析和空化质量传递速率分析;最后,搭建了可视化试验平台,使用高速摄像机观察不同转速下有、无织构的对偶片上空化泡发展情况.[结果]仿真和试验结果发现,空化体积分数和织构率并非正相关;空化的发生和溃灭过程极短暂,一旦满足空化条件,在0.015 s内就可产生饱满的空泡;空化区域内气液两相的速度始终保持一致,发现空化发展过程中伴随着气液两相质量传递;验证了空化气体源自于油液的相变,流场中的不平整表面是空化发生的重点诱因;光滑表面不会产生空化,而织构后的摩擦副表面易产生剧烈的空化现象.因此,加工微织构时应优先考虑表面粗糙度及织构分布的位置.
关键词：旋转摩擦副空化流场润滑有限元分析摩擦
分类号：TH132(机械零件及传动装置)
资助基金：陕西省科技重大专项(2024NC-ZDCYL-05-10)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 113-124 )
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