朱晨, 李冬龙, 李倩梦, 等. 沟道表面纹理对滚动轴承热弹流润滑的影响[J]. 轴承, 2024(5):121-130. 

DOI：10.19533/j.issn1000-3762.2024.05.014.

ZHU CHEN, LI DONGLONG, LI QIANMENG, et al. Effect of Raceway Surface Textures on Thermal Elastohydrodynamic Lubrication of Rolling Bearings. [J]. Bearing, 2024, (5): 121-130. DOI：10.19533/j.issn1000-3762.2024.05.014.

为研究沟道表面纹理对轴承润滑性能的影响，建立了滚动轴承的热弹流润滑模型并与动态接触模型进行耦合分析，仿真结果表明该模型可以模拟角接触球轴承在不同表面下的润滑状态并直观反映其润滑特征的变化。通过对比横向、纵向和各向同性3种表面纹理发现：纵向纹理表面形成油膜的能力较好，平均膜厚和最小膜厚均高于光滑表面，且对表面压力、温度和应力的影响较小，相对于光滑表面可以明显改善润滑的效果；横向纹理和各向同性纹理会引起表面压力、温度和应力的剧增；另外，增大纹理波长或减小纹理幅值均会降低接触区压力，增大膜厚，减小温升，降低最大Von Mises应力，选择合适的纹理波长和幅值有利于提升轴承润滑性能。

1）机械加工表面应尽可能避免垂直于运动方向的纹理。纵向纹理表面形成油膜的效果较好，平均膜厚和最小膜厚均高于光滑表面，而且对压力和油膜温度的影响最小；横向纹理和各向同性纹理形成油膜的能力不稳定，对压力和油膜温度的影响较大，会引起压力大幅波动和温度剧增。

2）3种表面纹理均会引起不同程度的应力上升。纵向纹理表面的Von Mises应力分布均匀，与光滑表面相比应力上升幅度较小；横向纹理和各向同性纹理表面会在靠近出口区出现过大的局部应力，而且各向同性纹理表面的Von Mises最大应力值明显高于光滑表面。

3）增大纹理波长和减小纹理幅值均会降低接触区压力，增大膜厚，减小温升，降低最大Von Mises应力，选择合适的纹理波长和幅值有利于提升轴承润滑性能。