本發(fā)明涉及滑動軸承表面織構設計的，具體涉及一種滑動軸承表面織構參數的確定方法和系統(tǒng)。

背景技術：

1、滑動軸承作為旋轉機械的重要支撐部件，其摩擦性能和油膜承載力直接影響設備的能效和壽命。為了改善潤滑性能，需要在滑動軸承表面加工織構（例如凹坑、微溝槽等），通過織構存儲潤滑油可以優(yōu)化動壓效應和摩擦特性。然而，織構參數包括織構直徑、織構深度等多項數據，參數選擇過程復雜，且受工作載荷、寬徑比、偏心率、偏位角等多因素耦合影響，無法準確得出適用的織構參數?，F(xiàn)有方法多依賴經驗或有限試驗設定織構參數，缺乏具有理論支撐的高效確定方法，導致難以在滿足油膜承載力要求的同時獲得最優(yōu)摩擦性能。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決滑動軸承的織構參數確定時無法兼顧油膜承載力和摩擦力優(yōu)化的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種滑動軸承表面織構參數的確定方法和系統(tǒng)，能夠快速、準確得出滑動軸承的目標織構參數，以保證油膜承載力滿足工作載荷的同時降低摩擦力。所采用的技術方案具體如下：

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種滑動軸承表面織構參數的確定方法，方法包括：

3、根據滑動軸承內所裝配轉軸的工作轉速和工作載荷，確定轉軸運行時經最大間隙位置和最小間隙位置所分割的收斂間隙區(qū)和擴散間隙區(qū)，以及表征滑動軸承與轉軸相對位置的截面數據集；

4、根據工作轉速、工作載荷和截面數據集，結合雷諾方程進行油膜壓力分布解析，以獲得油膜由收斂間隙區(qū)溢出至擴散間隙區(qū)的截止位置；

5、以截止位置為起點向最大間隙位置所處方向配置擴散間隙區(qū)局部的多組織構參數，并確定每組織構參數下的摩擦特性和油膜承載力，每組織構參數包括織構直徑、織構深度和織構面積比；

6、根據滿足工作載荷的油膜承載力進行摩擦特性尋優(yōu)，以確定最優(yōu)摩擦特性所對應的織構參數為滑動軸承的目標織構參數。

7、在一種可選的實施例中，確定轉軸運行時經最大間隙位置和最小間隙位置所分割的收斂間隙區(qū)和擴散間隙區(qū)之前，方法還包括：

8、獲取滑動軸承與轉軸的初始偏心率和初始偏位角；

9、根據初始偏心率和根據初始偏位角，估算油膜的當前承載力；

10、若當前承載力小于或等于工作載荷，則修改初始偏心率和初始偏位角并重新估算，直至當前承載力大于工作載荷，以獲得目標偏心率和目標偏位角；

11、將目標偏心率和目標偏位角，更新至截面數據集。

12、在一種可選的實施例中，根據工作轉速、工作載荷和截面數據集，結合雷諾方程進行油膜壓力分布解析，以獲得油膜由收斂間隙區(qū)溢出至擴散間隙區(qū)的截止位置，包括：

13、將基于流體潤滑理論構建的雷諾方程轉化為無量綱形式，將工作轉速、工作載荷和截面數據集輸入無量綱形式的雷諾方程，并采用有限差分法求解收斂間隙區(qū)的油膜壓力分布；

14、根據滑動軸承與轉軸的接觸面粗糙度、工作轉速和工作載荷，獲得油膜溢出系數；

15、根據收斂間隙區(qū)的油膜壓力分布和油膜溢出系數，確定油膜由收斂間隙區(qū)溢出至擴散間隙區(qū)的截止位置。

16、在一種可選的實施例中，根據滑動軸承與轉軸的接觸面粗糙度、工作轉速和工作載荷，獲得油膜溢出系數，包括：

17、根據滑動軸承的第一表面粗糙度和第一材料硬度、轉軸的第二表面粗糙度和第二材料硬度，獲得表征接觸面粗糙度關聯(lián)油膜溢出程度的第一系數；

18、根據工作轉速、工作載荷分別與雷諾方程所設定基準轉速、基準載荷之間的偏差，獲得第二系數和第三系數；

19、根據第一系數、第二系數、第三系數和油膜在光滑條件下所產生的溢出流量，獲得油膜溢出系數。

20、在一種可選的實施例中，配置擴散間隙區(qū)局部的多組織構參數，包括：

21、根據截止位置的油膜厚度和對應的油膜張力，配置織構直徑的第一范圍；

22、根據深度承載曲線的單調遞增段配置織構深度的第二范圍，其中，深度承載曲線為織構深度隨油膜承載力變化的曲線；

23、根據預設的第一間隔值對第一范圍進行間隔取值，以獲得織構直徑的第一數組；

24、根據預設的第二間隔值對第二范圍進行間隔取值，以獲得織構深度的第二數組，其中，第一間隔值大于第二間隔值；

25、根據第一數組、第二數組和織構面積比的至少一個設定值進行數據組合，以獲得多組織構參數。

26、在一種可選的實施例中，根據第一數組、第二數組和織構面積比的至少一個設定值進行數據組合，以獲得多組織構參數之前，方法還包括：

27、獲取滑動軸承的多條無量綱承載曲線，每條無量綱承載曲線為設定織構深度下織構面積比隨無量綱油膜承載力變化的曲線；

28、根據每條無量綱承載曲線單調遞增的對應織構面積比，確定為目標面積比；

29、根據所有目標面積比所構成的第一設定范圍和滿足織構加工效率的第二設定范圍，確定織構面積比的設定值。

30、在一種可選的實施例中，根據滿足工作載荷的油膜承載力進行摩擦特性尋優(yōu)，以確定最優(yōu)摩擦特性所對應的織構參數為滑動軸承的目標織構參數，包括：

31、對油膜承載力大于工作載荷的織構參數組合確定為可選織構參數；

32、對所有的可選織構參數按照摩擦特性和運行溫升的綜合評分進行降序排列；

33、將降序排列中位于前面預設位次的織構參數組合進行織構堵塞風險評價，并將最低堵塞風險的織構參數組合確定為滑動軸承的目標織構參數。

34、在一種可選的實施例中，織構參數還包括由截止位置向最大間隙位置延伸的織構覆蓋角度；對所有的可選織構參數按照摩擦特性和運行溫升的綜合評分進行降序排列之前，方法還包括：

35、根據不同織構覆蓋角度下對可選織構參數的摩擦特性和油膜承載力的關聯(lián)影響，確定每組可選織構參數的目標覆蓋角度。

36、在一種可選的實施例中，將降序排列中位于前面預設位次的織構參數組合進行織構堵塞風險評價，并將最低堵塞風險的織構參數組合確定為滑動軸承的目標織構參數，包括：

37、根據降序排列中位于前面預設位次織構參數和擴散間隙區(qū)的油膜流動速率，確定預設位次織構參數中每項織構參數組合的雜質沉積系數；

38、將所有雜質沉積系數中最小系數對應的織構參數組合，確定為滑動軸承的目標織構參數。

39、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種滑動軸承表面織構參數的確定系統(tǒng)，系統(tǒng)用于實現(xiàn)第一方面任一的確定方法，系統(tǒng)包括：

40、第一確定模塊，用于根據滑動軸承內所裝配轉軸的工作轉速和工作載荷，確定轉軸運行時經最大間隙位置和最小間隙位置所分割的收斂間隙區(qū)和擴散間隙區(qū)，以及表征滑動軸承與轉軸相對位置的截面數據集；

41、獲得模塊，用于根據工作轉速、工作載荷和截面數據集，結合雷諾方程進行油膜壓力分布解析，以獲得油膜由收斂間隙區(qū)溢出至擴散間隙區(qū)的截止位置；

42、第二確定模塊，用于以截止位置為起點向最大間隙位置所處方向配置擴散間隙區(qū)局部的多組織構參數，并確定每組織構參數下的摩擦特性和油膜承載力，每組織構參數包括織構直徑、織構深度和織構面積比；

43、第三確定模塊，用于根據滿足工作載荷的油膜承載力進行摩擦特性尋優(yōu)，以確定最優(yōu)摩擦特性所對應的織構參數為滑動軸承的目標織構參數。

44、本發(fā)明具有如下有益效果：

45、本發(fā)明的技術方案在實施滑動軸承的表面織構參數確定時，根據滑動軸承內所裝配轉軸的工作轉速和工作載荷將徑向間隙分割為收斂間隙區(qū)和擴散間隙區(qū)，以及表征滑動軸承與轉軸相對位置的截面數據集；結合雷諾方程進行油膜壓力分布解析，以獲得油膜由收斂間隙區(qū)溢出至擴散間隙區(qū)的截止位置；由于轉軸轉動時油膜壓力分布于收斂間隙區(qū)，為提高油膜承載力以截止位置為起點向最大間隙位置所處方向配置擴散間隙區(qū)局部的多組織構參數，并確定每組織構參數下的摩擦特性和油膜承載力，每組織構參數包括織構直徑、織構深度和織構面積比；根據滿足工作載荷的油膜承載力進行摩擦特性尋優(yōu)，以確定最優(yōu)摩擦特性所對應的織構參數為滑動軸承的目標織構參數。本發(fā)明基于全部織構在間隙收斂區(qū)不僅降低了承載力，同時也增大了摩擦系數的技術缺陷，在擴散間隙區(qū)的局部設置織構，并進行摩擦特性尋優(yōu)，可以在滑動軸承表面布置織構時，同時保證油膜承載力滿足工作載荷并降低摩擦力，提高了滑動軸承目標織構參數確定的效率和準確性。