本文使用精确度较高的JFO空化模型,通过求解雷诺方程的边界条件和数值解,建立了液膜压力分布模型,研究了涨圈不同端面形貌对润滑状态和泄漏量的影响:端面锥度的存在会增大泄漏量,且正锥度的影响更大。波幅和波数都会造成泄漏,但同时可以提升液膜压力和承载力,因此在保证泄漏量的前提下可适当地提高波幅和波数;当表面粗糙度过大时,将导致产生较大流动压力的难度提升等结论。最后对操作参数进行了研究,结果表明:增大介质的压差会导致润滑条件变得恶劣,从而增大泄漏量;而增大介质的粘度和介质与旋转轴的转速则可以提升液膜的承载能力,有助于润滑的进行,降低泄漏量。

以水压三用阀阀芯为研究对象,通过在阀芯表面加工微造型以改善其润滑和抗磨性能。采用CFD方法建立阀芯微造型的动压润滑模型,研究阀芯表面的压力分布和承载力特性,然后选择L27(35)交互试验表,开展动压承载力的交互试验分析,研究分析液膜厚度、微造型深度、半径、形貌、阀芯移动速度以及液膜厚度与微造型深度、半径之间的交互作用对阀芯承载力的影响,并确定最优模型。结果表明:在阀芯表面设置微造型能够在阀芯与阀套之间产生承载力,各因素中对液膜承载力的影响由强至弱依次是液膜厚度、阀芯移动速度、微造型半径、形貌以及深度,最终分析得到的最优模型A3B3C3D1E3,比方案中的最大承载力提高了14.5%。