织构化牙轮钻头滑动轴承及单元摩擦学性能测试方法

摘要

本发明公开了一种织构化牙轮钻头滑动轴承及单元摩擦学性能测试方法。本发明的织构化牙轮钻头滑动轴承，所述轴颈与轴承之间设有润滑介质，其中所述轴颈采用20CrNiMo材料制成，所述轴承采用铍青铜材料制成，在所述轴承的内表面上设有表面织构，所述表面织构为沿轴承圆周方向为均匀分布/交错分布的若干圆柱形凹坑或椭圆柱形凹坑。本发明针对牙轮钻头滑动轴承的工况和特殊结构，通过微观结构优化提出圆柱形和椭圆形织构参数组合的滑动轴承来改善传统钻头轴承黏着失效问题，从而延长牙轮钻头的使用寿命。

主权项

织构化牙轮钻头滑动轴承，其特征在于：它包括轴颈(1)、及套于轴颈(1)外的轴承(2)，所述轴颈(1)与轴承(2)之间设有润滑介质，其中所述轴颈(1)采用20CrNiMo材料制成，所述轴承(2)采用铍青铜材料制成，在所述轴承(2)的内表面上设有表面织构(3)，所述表面织构(3)为沿轴承(2)周向上均匀分布/交错分布的若干圆柱形凹坑或椭圆柱形凹坑；所述轴承(2)内表面织构几何模型的滑动轴承理论模型为其中润滑介质所形成的油膜厚度h的方程为：其中h为轴承的油膜厚度，p为油膜压力，R为轴颈的半径，L为轴承沿轴线方向的长度，Z为轴承沿轴向坐标的无量纲量，z为轴承沿轴向的坐标，θ为轴承沿周向的坐标，μ为润滑介质的粘度，ω₁为轴颈的角速度，ω₂为轴承的角速度，h_smooth为无织构部位的油膜厚度，Δh(θ,Z)为织构表面的油膜厚度，Ω为轴承表面的织构区域。