Page 22 - 摩擦学学报2025年第9期

1276 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

Velocity/(m/s)
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

(a) h p =1 μm

Velocity/(m/s) Velocity/(m/s)
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Velocity/(m/s) Velocity/(m/s)
0.105 0.105
0.090 0.090
0.075 0.075
0.060 0.060
0.045 0.045
0.030 0.030
0.015 0.015
0.000 0.000
−0.015 −0.015
(b) h p =3 μm (c) h p =5 μm

Fig. 7 Velocity cloud and streamline diagram of xz section under different h p conditions
图 7 不同h p 条件下xz截面速度云图及流线图

弱，导致摩擦性能较差. 结合图6和图8可知，在表1计

150 Square 算参数下，织构间距L在50 μm左右，深度h 在3 μm左
p
Circle 右的菱形织构摩擦性能最优.
125
Carrying capacity/kN 100 Hexagon 1.3.3 最小油膜厚度h 的影响 p
Rhombus
0
根据表1计算参数选用微织构深度h =10 μm、间
75
距L=50 μm，针对不同织构形貌与油膜厚度对摩擦副
50
25 间摩擦性能进行仿真计算，结果如图9所示. 流体润滑
时，受润滑油黏度、相对运动速度、摩擦表面粗糙度、
1 3 5 7 10 12 工作温度和压力等参数的影响，最小油膜厚度h 会有
0
Depth/μm [23-24]
所不同，一般不超过5 μm . 图9中最小油膜厚度在
Fig. 8 Influence of micro-texture depth h p on 2 μm时摩擦系数最小，最小油膜厚度在1 μm时单位面
surface carrying capacity
图 8 微织构深度h p 对表面承载力的影响 积内的表面承载力最大. 在最小油膜厚度较小时，可
以有效减少油膜内部的黏滞阻力和剪切应力，降低摩

(a) (b)

1.8 Square 175 Square
Circle Circle
1.5 Rhombus 140 Rhombus
Friction coefficient 1.2 Carrying capacity/kN 105
Hexagon
Hexagon
0.9
70
0.6
0.3 35
0.0 0
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Thickness/μm Thickness/μm
Fig. 9 Influence of minimum oil film thickness h 0 on friction properties: (a) friction coefficient; (b) carrying capacity
图 9 最小油膜厚度h 0 对摩擦性能的影响：(a) 摩擦系数；(b) 承载力