船用凸轮-挺杆润滑模型

考虑瞬态动力学与三维粗糙度的混合弹流润滑模型，揭示了表面波纹对润滑状态的影响。

Hua, Deliang · 史修江 · Sun, Wen · 卢熙群

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology 2024

参数信息

膜厚增加量

0.098 μm

摩擦系数降低百分比

10.6 %

摩擦系数

0.10

膜厚减少百分比

30 %

技术优势

考虑三维粗糙度

模型引入三维表面粗糙度，能真实反映界面微凸体接触和局部应力分布，而非理想光滑假设。

揭示波纹影响规律

首次分析波长比和振幅对润滑状态的影响，给出优化参数窗口：波长比1/6~6可增膜厚0.098 μm、降摩擦10.6%。

预测磨损风险

在低速高载恶劣工况下，模型显示膜厚减少约30%、接触载荷比上升，可预警拉伤失效。

无需试验即可评估

该模型为纯数值仿真方法，不依赖实验测量，可快速评估不同表面波纹设计下的润滑性能。

应用场景

• 船用发动机摩擦学：为船用发动机凸轮挺杆副提供润滑设计依据，避免异常磨损。
• 凸轮挺杆磨损预测：预测不同表面波纹参数下的膜厚与接触载荷比，预警拉伤风险。
• 高负载传动润滑：适用于高负载传动部件，在低速重载工况下评估润滑状态退化。