高副接触下沟槽形织构对40Cr表面摩擦性能的影响

简介

目前,面面低副接触情况下织构的减摩降磨性能已经得到广泛的研究,然而针对点面高副接触下的织构对表面摩擦学性能影响的研究仍然较少。主要利用有限元仿真技术建立点面接触下仿生沟槽织构表面流体动压润滑仿真模型,通过ANSYS的Fluent模块进行求解,获取试样表面的润滑油膜承载力与织构几何参数的变化关系。用激光在40Cr试样上加工出仿生沟槽形织构,并采用销盘摩擦副,开展点面高副接触下的织构减摩性能实验研究,综合分析织构几何参数对表面摩擦性能的影响规律。结果表明:试验与仿真具有较高的一致性,随着沟槽织构宽度W和织构深度H的增加,摩擦因数呈先减小后增加的趋势;沟槽织构对改善工件表面摩擦性能具有重要影响,微织构的存在有助于实现流体动压润滑,提高表面承载力,降低摩擦因数,从而改善工件的摩擦性能。