润滑与密封

作者：林国斌，潘伶，郭锦阳

单位：福州大学机械工程及自动化学院,,福州大学机械工程及自动化学院,,福州大学机械工程及自动化学院,

关键词：边界润滑;磨屑;分子动力学;摩擦磨损

基金：国家自然科学基金项目(51875105；51975123)；福建省产学合作项目(2020H6025)

通过实验和模拟研究磨粒对润滑油摩擦性能的影响。首先通过微纳米压/划痕试验测量含磨屑润滑油的摩擦因数。同时，建立边界润滑体系模型，采用分子动力学方法模拟含磨屑润滑油膜在不同载荷下沿膜厚方向的压缩率和密度分布；对体系的上下固体壁面施加方向相反的剪切速度，计算出壁面原子的应力、摩擦力、正压力和摩擦因数；分析不同粒径磨屑的动态行为特征；通过减少润滑油分子数量，探究乏油工况下含磨屑润滑体系的摩擦性能。结果表明，润滑体系摩擦因数的模拟值与试验值一致；磨屑的存在会降低油膜的压缩率，同时在高载下磨屑的存在会对油膜的分层产生破坏，影响磨屑附近的密度分布；含小粒径磨屑的润滑体系的摩擦因数比含大粒径磨屑的润滑体系的小，表明磨粒聚集长大现象会恶化润滑油的润滑性能；磨屑在剪切过程中同时存在滚动和滑动，含小粒径磨屑的润滑体系剪切过程中表现出波动幅度更大的角速度；随着载荷的增大，磨屑角速度减小，波动幅度降低；在乏油工况下，磨屑会在剪切过程中出现变形破碎现象。

来源：2023年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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