液壓缸活塞微織構化表面動壓潤滑性能理論研究

張 穎，余 廣，曾良才，毛 陽，湛從昌，盧 艷

(武漢科技大學機械自動化學院，湖北 武漢，430081)

液壓缸活塞微織構化表面動壓潤滑性能理論研究

張 穎，余 廣，曾良才，毛 陽，湛從昌，盧 艷

(武漢科技大學機械自動化學院，湖北 武漢，430081)

為研究液壓缸活塞微織構化表面的動壓潤滑性能，在液壓缸活塞表面加工開口形狀為圓形、橢圓形、正方形、正六邊形的微織構，利用雷諾方程對活塞表面與液壓缸缸筒內圓之間的流場進行數學建模，并采用MATLAB軟件進行仿真計算，研究微織構開口形狀、活塞運動速度及微織構深徑比對活塞表面動壓潤滑性能的影響。結果表明，在活塞表面加工4種不同開口形狀的微織構均可改善活塞表面的動壓潤滑性能，其中橢圓形微織構的改善效果略差；隨著活塞運動速度的提高，不同形貌微織構表面的摩擦因數均增大，活塞表面動壓潤滑性能變差；圓形微織構的深徑比為0.009時，活塞表面的動壓潤滑性能較佳。

液壓缸；活塞；微織構；表面織構；潤滑性能；動壓潤滑

采用激光工藝在試樣表面上加工出具有一定形狀、深度和面積率的微織構，能使其減摩抗磨性能顯著提高，進而大大減少機械的熱損失，延長機械的壽命[1-3]。為此，表面微織構的應用已成為國內外研究者關注的熱點。目前關于微織構在徑向軸承[4-5]、發動機氣缸內表面[6]、刀具表面[7]和合金表面電化學腐蝕[8]等方面的應用研究均有所突破。文獻[9]中將微織構應用于伺服液壓缸活塞表面，有效減少了其與缸筒內圓表面間的摩擦，但該研究只針對微條紋形貌，而未對其他形貌微織構進行討論。……