首页 理论教育DLC涂层在不同转速下的摩擦损失功率影响研究

DLC涂层在不同转速下的摩擦损失功率影响研究

【摘要】:随着转速的增加,微凸体接触压力在平衡径向压作用力中所占比重逐步下降。由图4.40可知,转速从7 000r/min增加至17 000r/min,未镀膜表面摩擦损失功率呈现递增趋势;DLC镀膜表面摩擦损失功率逐渐升高。由此可见,DLC膜能够使油膜摩擦损失功率增加。镀膜后微凸体摩擦损失功率明显增大。由此可见,DLC膜能够将径向密封片和气缸之间摩擦损失功率降低为未镀膜表面的一部分。图4.40不同转速情况下的摩擦损失功率图4.40不同转速情况下的摩擦损失功率

对于未镀膜表面和镀膜表面的平均微凸体接触压力和油膜力随转速变化如图4.39所示。

图4.39 平均微凸体接触压力和油膜力随转速的变化

(a)镀膜表面;(b)未镀膜表面

由图4.39可以看出,转速从7 000r/min增加到17 000r/min,径向压作用力逐步升高。对于镀膜和未镀膜表面,径向压作用力随转速变化情况相同。主要原因是径向压作用力变化不受表面形貌影响。对于未镀膜表面,随着转速的增大,微凸体接触载荷并没有显著增大,但是油膜力却随着转速显著增大。由此可以得出,径向压作用力增大量主要由油膜力增加来平衡。转速从7 000r/min增加至17 000r/min,微凸体在平衡径向压作用力中所占比重有所降低。由此可以看出随着转速增大,油膜力在平衡径向压作用力的作用下也在逐渐增大,主要原因是转速增大会增强流体动压效应。与未镀膜表面相比,DLC膜能够增加油膜在平衡径向压作用力的作用。随着转速的增加,微凸体接触压力在平衡径向压作用力中所占比重逐步下降。与未镀膜表面相比,微凸体接触压力与平衡径向压作用力之比要低很多,这对于径向密封片和气缸之间摩擦损失降低极为重要。

不同转速下未镀膜和镀膜表面的摩擦损失功率如图4.40所示。由图4.40可知,转速从7 000r/min增加至17 000r/min,未镀膜表面摩擦损失功率呈现递增趋势;DLC镀膜表面摩擦损失功率逐渐升高。由此可见,DLC膜能够使油膜摩擦损失功率增加。对于未镀膜表面,微凸体摩擦损失功率也呈现增大趋势。镀膜后微凸体摩擦损失功率明显增大。由此可见,镀膜能够降低微凸体摩擦损失功率。未镀膜表面总摩擦损失功率增加效果显著,镀膜表面总摩擦损失功率增加较为缓慢。由此可见,DLC膜能够将径向密封片和气缸之间摩擦损失功率降低为未镀膜表面的一部分。

图4.40 不同转速情况下的摩擦损失功率