At the lowest load of 160 N the values are about 0.06for the untextured bearing and around 0.02 for theLST bearings. Hence, the friction values of the untextured bearing are between 2.5 and 3 times higher thanthe corresponding values for the partial-LST bearingsover the entire load range. Similar results wereobtained at the velocity of 3000 rpm (?gure 10) butthe level of the friction coe?cients is somewhat higher

due to the higher speed. The much higher friction ofthe untextured bearing is due to the much smallerclearances of this bearing (see ?gures 7 and 8) thatresult in higher viscous shear.

5. Conclusion

The idea of partial-LST to enhance performance ofthe parallel thrust bearing was evaluated experimentally.Good correlation was found with a theoretical model as

long as the basic assumption of laminar ?ow in the ?uid?lm is valid. At low loads with relatively large clearances, where turbulence may occur, the experimental

clearance is larger than the prediction of the model.The performance of both unidirectional and bidirectional partial-LST bearings in terms of clearance

and friction coe?cient was compared with that of abaseline untextured bearing over a load range in whichthe theoretical model is valid. A dramatic increase, of

about three times, in the clearance of the partial-LSTbearings compared to that of the untextured bearingwas obtained over the entire load range. Consequentlythe friction coe?cient of the partial-LST bearings ismuch lower, representing more than 50% reduction infriction compared to the untextured bearing.

The larger clearance and lower friction make thepartial-LST simple parallel thrust bearing conceptmuch more reliable and e?cient especially in seal-lesspumps and similar applications where the process?uid, which is often a poor lubricant, is the only available lubricant for the bearings.

Acknowledgments

The authors would like to thank Mr. J. Boylan ofMorgan AM&T for providing the bearing specimensand Mr. N. Barazani of Surface Technologies Ltd. Forproviding the laser surface texturing.

实验研究激光加工表面微观造型平行的推力轴承

实验是研究激光处理的表面微观造型平行的推力轴承增强的某些性能。测试结果与理论模型进行了比较,，发现在有关的运行条件之外有着别的关系。突出表现在，单向和双向定向部分反演轴承与一个基线的关系，激光表面微观造型与无微观造型轴承的比较显示好处在于，增加了清理和减少摩擦。 关键词：油膜轴承，滑块，轴承，表面微观造型

第一章 绪论

经典理论的流体动力润滑产生线性（ couette ）的速度分布与零压力梯度之间的顺利进行平行表面下的稳定状态滑动。这个结果在不稳定的润滑膜在任何外部力在表面起作用的情况下会破裂。不过，经验表明，稳定的润滑膜可以扩大他们之间的平行滑动面，一般由于某些机制，放宽一种或一种以上的对经典理论的假设。

在平行滑动面可以得到一个稳定的，有足够的承载能力的油膜，例如，宏观或微观表面结构就是不同类型。这些措施包括波纹形[ 1 ]和凸起微粗糙面[ 2-4 ]。一个好的工艺系统就是一个标准 [ 5 ]。最近，激光表面纹理 [ 6-8 ] ，就是开口粗糙的纵向或横向的凹槽[ 9 ]在平行滑动提供承载能力。开口粗糙度的概念既[ 9 ]是基于有效地清除，减少在滑动方向和在这方面是相同的部分激光表面微造型概念所描述的标准。[ 10 ]产生静压力对高压力的机械密封影响。最近，王等人。 [ 11 ]实验表明，增加一倍的承载能力为表面纹理设计的反应离子刻蚀碳化硅平行推力轴承滑动在水中。这些简单的平行推力轴承，通常发现，在密封泵少的地方抽液是用来作为润滑剂的轴承。由于平行滑动他们的表现较差，比更先进的锥形或加强轴承。brizmer等人。 [ 12 ]表现出的潜力，激光表面纹理在的形式，定期微量波纹提供承载能力与平行推力轴承。模型的纹理平行滑块是发达国家和作用的表面纹理对承载能力进行了分析。最佳参数的微波被发现，以取得最大的承载能力。微蜂窝集体效应被鉴定是能产生可观的承载能力，接近的最佳的传统推力轴承。该本文件的目的是调查实验模型的有效性所描述的档号。 [ 12 ]通过测试的实际推力轴承且与没有表面微观造型的轴承比较，表现反演轴承与该理论预测与性能标准的差异。

第二章背景

基本模型的横截面用标准分析了[ 12 ]是表现在图1。滑块有一个宽度B是部分微观造型BP = αB的宽度。该纹理的表面组成众多波纹同一的直径为度为

深

分布密度为自身属性。人们发现，有着微观表面造型的滑动面的油压被

分开是与滑动速度U、液体粘度1和外部负载W有关[ 12 ]认为，有一个最佳的比例参数

存在能使微观表面造型提供最大的无量纲负载。其中L是轴承的长度，且最浩的动力是HP=1.25.

这是进一步发现， [ 12 ]认为，部分的表面微观造型存在一个最佳值为轴承长宽比L/B这种行为是如图2所示为轴承 b = 0.75在不同的价值观该地区的密度藻可以看出，在从0.18至0.72范围内发现SP值的最佳值不同，分别从0.7至0.55 。它也可以从图2 ，对于一个0.85<密度是没有最优值的SP存在且最高负荷瓦特与SP同步增加，因此，最大的面积密度，可以得到几乎与激光毛化是理想的。这亦是有趣地注意到，从图2，我们看到用软件仿真的部分表面微观造型的优势。举例说明，在SP=0.5比例α=0.6时是α=1时的三倍的的承载能力。

第三章实验

测试轴承组成烧结碳化硅磁盘10毫米厚，有八十五毫米外径和40毫米内径。每个轴承（见图3 ）组成一个单位，转子（ a ）和6垫定子（ b ）款。轴承提供了一个原始的表面光洁度

由研磨到平均粗糙度在Ra = 0.03的LM 。每个垫有一个长宽比0.75时，其宽度是衡量沿线平均直径定子。照片2部分第1定子是如图4所示的地方纹理地区出现更加美好的亚光表面。第一定子表示，（ a ）是单向轴承与局部反演毗邻的领先地位，每个垫，类似的模型如图1所示。第二定子（二）是一个双向定向版本的部分反演轴承有两个平等的纹理部分1/2，对每一项垫结束。该激光毛化参数以下;压痕深度

，压痕直径

和压

痕面积密度sp = 0.6 0.03 。这些压痕的尺寸，获得了与4脉冲30的NS的时间长短和4兆焦耳每使用1 5千赫的脉动Nd ： YAG激光。该纹理部分单向轴承是一个= 0.73和该双向定向轴承是一个= 0.63 。可以看出，从图2这两种价值观应产生承载能力不同，接近最高的理论value.the试验台是显示schematically在图5 。电机轮流主轴，以其中一上持有转子重视。第二个较低的持有人的定子是固定的房屋，在于对滑动轴承和一个轴向加载机制，在轴线方向可以自由走动。