润滑与密封

作者：孙义皓，李健华，华希俊，李磊，孙瑜，朱宇晨

单位：江苏大学机械工程学院,,江苏大学机械工程学院,,江苏大学机械工程学院,,江苏大学机械工程学院,,江苏大学机械工程学院,,江苏大学机械工程学院,

关键词：滑动导轨;表面织构;激光微加工;爬行现象;摩擦性能

基金：国家自然科学基金项目 （51975252）

为改善导轨的摩擦性能，通过激光复合织构技术在导轨上加工凸凹复合微织构，采用 ANSYS 仿真软件建立单元微织构模型，对凸凹微织构模型在流体润滑状态下的承载压力、摩擦因数进行分析，研究微织构深度、直径、Rho 系数 （微织构深度 （或高度） 与轴对称抛物线进出口切线交点距表面垂直距离的比值） 对导轨承载压力和摩擦因 数的影响规律，并根据响应面理论进行优化设计，获得最优微织构形貌参数与数学回归模型。研究结果表明：相较于 原导轨，凸凹微织构导轨动压润滑效应较为显著，承载压力与摩擦性能有所提升；凸凹复合织构承载压力随着凸起高 度和织构直径的增加显著提升，且在较低的 Rho 系数条件下效果更为明显；摩擦因数随着 Rho 系数和凹坑深度的增加 而上升，而随着凸起高度和织构直径的增加而降低。通过 Design-Expert 优化得到最佳凸凹织构参数组合为：织构直径 700 µm，凹坑深度 100 µm，凸起高度 6 µm，Rho 系数 0. 3。相较于原导轨，优化后的导轨承载压力提高了 69. 05%，摩擦因数降低了 31. 84%。

来源：2026年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

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