Page 74 - 摩擦学学报2025年第8期

1172 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

(a) (b)

Fig. 17 Spread of oil droplets on inner raceway surface at 3 ms: (a) non-textured raceway; (b) textured raceway
图 17 3 ms时刻油滴在内圈滚道表面铺展情况：(a)无织构滚道；(b)织构滚道

4.4 织构凹坑，与基体表面接触的面积减少，削弱了液滴

Axial spreading length, L V
4.0 Circumferential spreading length, L P 0.70 的黏附效应，不能完全铺展开，导致铺展面积减少.
Spreading area, S
3.6

Spreading length, L/mm 2.8 0.60 Spreading area, S/mm 2 1 m/s、运行转速为3 000 r/min、织构深度40 μm时，考
3.2
2.2.3 织构间距对内圈滚道表面铺展行为的影响
2
当润滑油黏度为68 mm /s、润滑油初始速度为
2.4
0.50
2.0
1.6
0.40
虑到激光加工工艺，排布的织构间距最小为150 μm. 油
1.2
0.8
0.4 0.30 滴在不同织构间距下的滚道表面铺展情况如图20所
0.0 示，油滴的铺展面积和周向铺展长度随织构间距的增
1 000 1 500 2 000 2 500 3 000
Inner ring rotate speed, n/(r/min) 加而减少，而对轴向铺展长度L 的影响较小. 这是因
V
为织构间距越大，单位面积里织构数量越少，储油作
Fig. 18 Spread of oil droplets on the textured surface of inner
raceway at different rotational speeds 用减弱，液滴的浸润总面积越少，润湿效果减弱.
图 18 不同转速下油滴在织构化内圈滚道表面铺展情况
2.8 Axial spreading length, L V 0.65
0.65 spreading length, L P 0.60
Circumferential
2.8 Circumferential 0.60 2.4 Spreading area, S 0.55
Axial spreading length, L V
2.0
spreading length, L P
2.4
Spreading length, L/mm 2.0 0.50 Spreading area, S/mm 2 Spreading length, L/mm 1.6 0.45 Spreading area, S/mm 2
0.55
Spreading area, S
0.50
1.2
0.45
1.6
0.40
0.40
0.8
1.2
0.35
0.35
0.8
0.0
0.25
0.4 0.30 0.4 150 300 450 600 0.30
0.25
0.0 0.20 Texture spacing/μm
10 20 30 40 50
Texture depth, h/μm Fig. 20 Spread of oil droplets on inner raceways textured
surface with different texture spacing
Fig. 19 Spread of oil droplets on inner raceways textured
图 20 油滴在不同织构间距的内圈滚道表面铺展情况
surface at different texture depths

图 19 油滴在不同织构深度的内圈滚道表面铺展情况
2.2.4 润滑油黏度对织构化内圈滚道表面润湿性的影响
轴向铺展长度L 变化很小，而周向铺展长度L 和铺展 当轴承运行转速为3 000 r/min、润滑油初始速度
V
P
面积呈现出先增大后减小的趋势，在织构深度为40 μm 为1 m/s、织构间距300 μm、织构深度40 μm时，不同黏
时铺展面积和周向铺展长度达到最大. 对于深度为10 μm 度润滑油滴在织构化内圈滚道表面铺展情况如图21
的织构来说，其对油滴铺展的影响相对较弱，随着织 所示. 由图21可以看出，随着润滑油黏度的提高，油滴
构深度的增加，延滞效应增强，提升了滚道表面的亲 轴向铺展长度L 略有增加，而周向铺展长度L 和铺展
P
V
油性能，使得油滴铺展长度增大. 但当凹坑深度大于 面积逐渐减小. 这是因为润滑油黏度越大，润滑油的
40 μm时，液滴在表面张力的作用下，并不能完全浸润 流动性越差，铺展面积也越小.