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专利摘要

本发明公开了一种圆形凹坑织构化表面及其优化方法和摩擦副，包括表面以及凹设于表面的多个圆形凹坑织构，表面能绕一旋转中心沿一旋转方向转动，多个圆形凹坑织构间隔排布形成有间隔设置的至少一内侧凹坑列以及至少一外侧凹坑列，内侧凹坑列中的多个圆形凹坑织构沿旋转方向自表面的内侧区域向其中间区域逐渐靠近地间隔排布设置，外侧凹坑列中的多个圆形凹坑织构沿旋转方向自表面的外侧区域向其中间区域逐渐靠近地间隔排布设置。本发明通过对表面上多个圆形凹坑织构的分布方式进行优化设计，润滑油流出的附近区域能产生一个高压区，且能避免表面的两侧区域处圆形凹坑织构内产生的低压区对高压区和压力峰值造成影响，显著提升摩擦副间油膜承载力。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311012614.7
申请日期:
2023-08-11
专利申请人:
分类号:
G06F30/10 ; G06F30/28 ; G06F119/14 ; G06F113/08
发明/设计人:
何永勇，李玉龙，张哲浩，金宝，陈广炎，房大振，雒建斌
权利要求: 1.一种圆形凹坑织构化表面，其特征在于，包括表面以及凹设于所述表面的多个圆形凹坑织构，所述表面能绕一旋转中心沿一旋转方向转动，多个所述圆形凹坑织构间隔排布形成有间隔设置的至少一内侧凹坑列以及至少一外侧凹坑列，所述内侧凹坑列中的多个所述圆形凹坑织构沿所述旋转方向自所述表面的内侧区域向其中间区域逐渐靠近地间隔排布设置，所述外侧凹坑列中的多个所述圆形凹坑织构沿所述旋转方向自所述表面的外侧区域向其中间区域逐渐靠近地间隔排布设置。2.根据权利要求1所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述内侧凹坑列的数量为一个，所述外侧凹坑列的数量为多个。3.根据权利要求2所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述外侧凹坑列的数量为三个，三个所述外侧凹坑列包括第一外侧凹坑列、第二外侧凹坑列以及第三外侧凹坑列，所述内侧凹坑列与所述第一外侧凹坑列呈“人”字形分布，所述第二外侧凹坑列位于所述内侧凹坑列与所述第三外侧凹坑列之间。4.根据权利要求3所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述表面为扇形表面，所述扇形表面具有内侧圆弧和外侧圆弧，所述内侧凹坑列中排列于尾部的所述圆形凹坑织构与所述内侧圆弧相切地设置，所述第一外侧凹坑列和所述第三外侧凹坑列中排列于尾部的所述圆形凹坑织构与所述外侧圆弧相切地设置。5.根据权利要求4所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述圆形凹坑织构的数量为十二个，其中，所述内侧凹坑列中所述圆形凹坑织构的数量为四个，所述第一外侧凹坑列中所述圆形凹坑织构的数量为四个，所述第二外侧凹坑列中所述圆形凹坑织构的数量为两个，所述第三外侧凹坑列中所述圆形凹坑织构的数量为两个。6.根据权利要求5所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述扇形表面的内径为20.75mm，所述扇形表面的外径为25.25mm，所述扇形表面的圆周角为11.25°，所述圆形凹坑织构的半径为322.766μm，以所述扇形表面的所述旋转中心为原点建立有极坐标系，十二个所述圆形凹坑织构的圆心在所述极坐标系中的极坐标值分别为：(22.2005，7.0165)，(24.9033，6.8613)，(24.4271，8.1037)，(23.7727，3.6575)，(23.5733，6.6544)，(24.9051，1.5631)，(23.2511，8.2214)，(21.3000，4.0851)，(21.8073，5.4418)，(23.0785，4.0950)，(21.0751，2.2252)，(24.3518，2.6242)。7.根据权利要求1至5中任一项所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述圆形凹坑织构的深度为5μm～20μm。8.根据权利要求1至5中任一项所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述圆形凹坑织构的面密度为19％～40％。9.根据权利要求7所述的圆形凹坑织构化表面，其特征在于，所述圆形凹坑织构的面密度为19％。10.一种摩擦副，其特征在于，包括多个权利要求1至9中任一项所述的圆形凹坑织构化表面，所述摩擦副的摩擦面为能绕旋转中心旋转的环形摩擦面，多个所述圆形凹坑织构化表面沿所述环形摩擦面的周向紧邻排布设置。11.一种圆形凹坑织构化表面的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：确定多个圆形凹坑织构在一表面的分布数量；建立基准坐标系，并以各所述圆形凹坑织构在所述基准坐标系中的坐标值为变量；基于遗传算法和序列二次规划算法的混合优化算法，确定所述表面的油膜承载力最大时各所述圆形凹坑织构在所述基准坐标系中的坐标值。