Page 60 - 《摩擦学学报》2021年第3期

第 3 期 李云凯, 等: 仿生猪笼草结构的水润滑轴承摩擦学性能有限元分析研究 349

109 0.085
Smooth Smooth
SC0808 0.080 SC0808
108 DC0808 DC0808
Pressure×10 −3 107 Friction coefficient 0.075
CC0808
CC0808
0.070

106 0.065
0.060
105
60 180 300 420 540 60 180 300 420 540
Rotational speed/(r/min) Rotational speed/(r/min)
(a) (b)
0.085
116 Smooth Smooth
SR0202 0.080 SR0202
114 DC0202 DC0202
CR0202 0.075 CR0202
Pressure×10 −3 110 Friction coefficient 0.070
112
0.065
108
106 0.060
0.055
104 0.050
60 180 300 420 540 60 180 300 420 540
Rotational speed/(r/min) Rotational speed/(r/min)
(c) (d)

Fig. 5 Film pressure and friction coefficient of textures with different shapes: (a) the crescent texture, film pressure, (b) the
crescent texture, friction coefficient, (c) the ridged texture, film pressure, (d) the ridged texture, friction coefficient.
图 5 不同形状织构的最大水膜压力和摩擦系数

(a) (b)
Velocity 3.00 Velocity 15.0
2.25 11.3
1.50 7.50
0.75 3.75
(m/s) 0.00 (m/s) 0.00
(c) (d)
Velocity 27.0 Velocity 3.00
20.3 2.25
13.5 1.50
6.75 0.75
(m/s) 0.00 (m/s) 0.00
(e) (f)
Velocity Velocity
15.0 27.0
11.3 20.3
7.50 13.5
3.75 6.75
(m/s) 0.00 (m/s) 0.00
(a~c) SC0808, r=60, 300 and 540 r/min (d~f) CC0808, r=60, 300 and 540 r/min

Fig. 6 Streamline at the section of crescent textures with different shapes at different rotational speeds
图 6 不同转速条件下不同形状的月牙形织构截面处水膜的流迹线图

的原因由此解释. 可以看到，在r=60 r/min时，尽管微 大. 在r=300 r/min时，一方面微织构内的下层流体有
织构内的流体处于湍流状态且上层流迹线存在一定 形成湍流漩涡的趋势，流迹线变密，流体动压润滑状

波动，但低转速下流迹线较为稀疏，少量润滑水难以 态逐渐形成；另一方面上层流迹线依然存在不小的波
使得流体动压润滑效应很好地形成，导致摩擦系数较 动，尚处于湍流状态，能量损失增加，摩擦系数在两方