Page 73 - 摩擦学学报2025年第8期

第 8 期 王保民, 等: 球轴承内圈织构表面润滑油滴润湿铺展行为研究 1171

(a)

1.385 mm

0.506 mm

(b)

1.469 mm

0.507 mm

Fig. 15 Spread of oil droplets on inner raceway surface: (a) non-textured raceway; (b) textured raceway
图 15 油滴在内圈滚道表面铺展情况：(a)无织构滚道；(b)织构滚道

L 为0.506 mm，L 为1.385 mm，而在织构化内圈滚道 0.6
V
P
铺展长度L 为0.507 mm，L 为1.469 mm，油滴在旋转 0.5
P
V
织构化内圈滚道上铺展长度要略大于常规内圈滚道. 0.4
为表征油滴在轴承内圈表面的铺展过程，得到不 Droplet spreading area/mm 2 0.3
同时刻下油滴在常规内圈滚道和织构化内圈滚道的 0.2
铺展面积，如图16所示. 可以看出，在油滴铺展过程
中，油滴在织构化内圈滚道的铺展面积始终大于常规 0.1 Non-textured inner ring raceway
0.0 Textured inner ring raceway
内圈滚道，说明织构化内圈滚道具有更好的润湿性，
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
能够获得较大的油滴铺展面积. t/ms
图17所示为油滴铺展3 ms后达到稳定状态时油 Fig. 16 Spread area of oil droplets on inner raceway surface
滴在常规滚道和织构化滚道表面的润湿情况. 可以看 图 16 油滴在内圈滚道表面铺展面积
到，受轴承内圈旋转的影响，常规滚道表面的油滴尾
以看到，随着轴承转速的提高，油滴在内圈滚道轴向
部呈圆弧状，而在织构化滚道表面油滴尾部呈燕尾状.
这是由于内圈的带动作用，油滴沿着旋转方向被拉 铺展长度L 略有减小，而周向铺展长度L 明显增大，
V
P
长，同时表面织构起到存储润滑油的作用，使得油滴 也就是说油滴在内圈滚道表面上的铺展逐渐变得狭
在织构处以及织构周向间有较多含量，更易形成持续 长，油滴的铺展面积增大. 内圈转速越高，油滴受到织

的润滑薄膜，从而得到较大的铺展面积. 构表面摩擦力也越大，油滴在内滚道接触时被迅速拉

2.2 轴承内圈滚道织构表面油滴铺展行为影响因 伸，使得油滴变薄，润湿面积增大.

素分析 2.2.2 织构深度对内圈织构表面铺展行为的影响

2
2.2.1 转速对内圈滚道织构表面铺展行为的影响 设定润滑油黏度为68 mm /s、润滑油初始速度为
2
润滑油黏度为68 mm /s、润滑油初始速度为1 m/s、 1 m/s、运行转速为3 000 r/min、织构排布间距为300 μm，
织构深度为20 μm、织构排布间距为300 μm时，不同转 织构深度不同时油滴在内圈织构表面的铺展情况
速下油滴在内圈织构表面的铺展情况如图18所示. 可 如图19所示. 可以看出，随着织构深度的增加，油滴在