技术领域
[0001] 本
发明涉及一种预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法，尤其是一种准确性较高的预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法，及使用了该方法的摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的
数据库的建立方法。
背景技术
[0002] 机械系统中存在大量的摩擦副，在
发动机、
液压泵中的关键摩擦副，摩擦功耗造成了大量
能源的损失，在
齿轮、
轴承以及端面密封等精密摩擦副中，磨损成为机械失效的首要原因。表面微观织构技术的应用为摩擦副的减摩研究提供了新思路。为了选择适合某一摩擦副的表面微观织构类型，可以对织构化摩擦副的润滑性能进行模拟计算。目前模拟计算所使用的模型主要基于粗糙度高度呈现高斯随机分布的假设，忽略了粗糙度偏斜度Sk、峰度Ku、简约峰高Rpk等粗糙度分布参数的影响，因此难以模拟出不同粗糙度分布特征的真实摩擦副表面，不利于最终模拟计算出的织构化摩擦副的润滑性能的准确性。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法，其预测准确性较高。
[0004] 本发明的另一个目的是提供一种摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的数据库的建立方法，使用其可以较为准确地匹配到使摩擦副达到所需的润滑性能的织构化类型。
[0005] 本发明提供了一种预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法，其包括：(Ⅰ)、使用粗糙度轮廓
扫描仪对织构化前的摩擦副的上表面和下表面的实际轮廓进行测量，分别获得上表面二维表面轮廓曲线组和下表面二维表面轮廓曲线组，并根据上表面二维表面轮廓曲线组生成上表面粗糙度高度矩阵组，且根据下表面二维表面轮廓曲线组生成下表面粗糙度高度矩阵组；(Ⅱ)、利用上表面粗糙度高度矩阵组生成上表面粗糙度概率
密度函数F(H)，利用下表面粗糙度高度矩阵组生成下表面粗糙度概率密度函数f(h)；(Ⅲ)、根据上表面粗糙度概率密度函数F(H)和下表面粗糙度概率密度函数f(h)计算实际油膜厚度ht；以及(Ⅳ)、根据实际油膜厚度ht计算润滑性能参数。
[0006] 该预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法，利用简便的二维形貌轮廓测量，通过表面轮廓的高度矩阵直接获得真实表面的粗糙度概率密度函数，以概率密度函数为
基础计算实际油膜厚度及润滑性能参数，使得该方法的预测准确性较高。
[0007] 在预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法的另一种示意性实施方式中，步骤(Ⅲ)包括：
[0008] (Ⅲ-1)、定义实际油膜厚度ht的计算公式为：
[0009]
[0010] 其中：H为摩擦副上表面粗糙度高度，h为摩擦副下表面粗糙度高度；ho为织构化后的摩擦副表面的名义油膜厚度，其计算公式为：
[0011]
[0012] 其中：c为摩擦副之间的最小油膜厚度，hp为织构深度，Ω为织构凹坑区域；
[0013] (Ⅲ-2)、定义无量纲
接触因子φc的计算公式为：
[0014] 和
[0015] (Ⅲ-3)、将实际油膜厚度ht的计算公式和无量纲接触因子φc的计算公式导入Reynold方程中进行求解，解得最小油膜厚度c与实际油膜厚度ht的值。
[0016] 在预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法的再一种示意性实施方式中，步骤(Ⅳ)包括：
[0017] (Ⅳ-1)、定义Fn的计算公式为：
[0018] 和
[0019] (Ⅳ-2)、计算润滑性能参数，润滑性能参数包括表面微凸体接触
力WA、实际接触面积Ac、微凸体
摩擦力FA、
流体摩擦力Fh以及摩擦功损失Wp，其中：
[0020]
[0021] 其中：A为织构化后的摩擦副表面的名义接触面积，λ为织构化后的微凸体密度，β为微凸体
曲率半径，σ为未织构区域内的摩擦副表面的综合粗糙度，E'为摩擦副表面的综合
弹性模量；
[0022] AC＝π2(βσλ)2F2(ht) 公式(7)
[0023] 其中：λ为织构化后的微凸体密度，β为微凸体
曲率半径，σ为未织构区域内摩擦副表面的综合粗糙度；
[0024] FA＝τ0·Ac+α·WA 公式(8)
[0025] 其中：τ0是剪切
应力常数，α为比例系数；
[0026] Fh＝∫∫(τH1+τH2)dxdy 公式(9)
[0027] 其中，
[0028]
[0029]
[0030] 其中， 和 均为剪应力因子，μ为润滑介质动力
粘度，U为摩擦副相对运动速度，p为摩擦副
载荷压力，Vr2为摩擦副上下表面粗糙度方差比；
[0031] Wp＝(FA+Fh)·U 公式(13)
[0032] 其中，U为摩擦副相对运动速度。藉此计算出的润滑性能参数能够更为准确地反映摩擦副的润滑性能。
[0033] 在预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法的还一种示意性实施方式中，步骤(Ⅰ)中：利用GETDATE
软件将上表面二维表面轮廓曲线组转换为上表面粗糙度高度矩阵组；利用GETDATE软件将下表面二维表面轮廓曲线组转换为下表面粗糙度高度矩阵组。藉此可使运算过程更为简便快捷。
[0034] 在预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法的还一种示意性实施方式中，步骤(Ⅰ)中使用粗糙度轮廓扫描仪对织构化前的摩擦副的上表面和下表面的实际轮廓进行测量的方法为：将摩擦副的上表面和下表面各自等分成至少三个区域，在各区域中分别随机选取至少三段直线测量路径，其中测量路径长度为摩擦副表面总长度的至少1/5，测量路径的
角度与
位置均随机选取。藉此可使取样更具有代表性。
[0035] 在预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法的还一种示意性实施方式中，在步骤(Ⅱ)中：将上表面粗糙度高度矩阵组导入MATLAB软件中，利用ksdensity函数绘制出上表面粗糙度概率密度函数F(H)，将下表面粗糙度高度矩阵导入MATLAB软件中，利用ksdensity函数绘制出下表面粗糙度概率密度函数f(h)。藉此可使运算过程更为简便快捷。
[0036] 本发明还提供了一种摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的数据库的建立方法，其包括：取多个实验摩擦副，各实验摩擦副之间的粗糙度分布特征参数互不相同；根据
权利要求1至6中任一项预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法得到各实验摩擦副对应于多种织构化类型的润滑性能参数；将同一个实验摩擦副对应的多个润滑性能参数中满足要求的润滑性能参数所对应的织构化类型定义为匹配织构化类型；以及将匹配织构化类型的织构参数与相应的实验摩擦副的粗糙度分布特征参数关联。
[0037] 该方法通过加工出不同粗糙度分布特征的摩擦副表面，利用简便的二维形貌轮廓测量，计算粗糙度概率密度函数，从统计学角度模拟摩擦副真实表面粗糙度分布特征，利用概率密度函数对织构化后的摩擦副的润滑性能进行预测，改善了摩擦副间润滑摩擦性能预测的效率与准确性。
[0038] 在摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的数据库的建立方法的一种示意性实施方式中，粗糙度分布特征参数包括表面平均粗糙度Ra，核心粗糙度深度Rk，简约峰高Rpk，简约谷深Rvk，最小
支撑率Mr1，粗糙度偏斜度Sk和粗糙度峰度Ku。
[0039] 在摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的数据库的建立方法的一种示意性实施方式中，粗糙度偏斜度Sk和粗糙度峰度Ku的计算方法包括：
[0040] 计算摩擦副的上表面粗糙度均方根σ1和下表面粗糙度均方根σ2：
[0041]
[0042]
[0043] 其中H为摩擦副上表面粗糙度高度，h为摩擦副下表面粗糙度高度；以及[0044] 计算摩擦副的上表面的粗糙度偏斜度Sk1、下表面的粗糙度偏斜度Sk2、上表面的粗糙度峰度Ku1、和下表面的粗糙度峰度Ku2：
[0045]
[0046]
[0047]
[0048]
[0049] 在摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的数据库的建立方法的一种示意性实施方式中，织构参数包括：微织构的形状、微织构的排列方式、微织构在摩擦副表面上的面积占有率、微织构的深度和微织构的宽度。
附图说明
[0050] 以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
[0051] 图1为
缸套表面的二维表面轮廓曲线图；
[0052] 图2为缸套表面的粗糙度概率密度函数；
[0053] 图3为缸套-
活塞环在不同
曲轴转角下的实际油膜厚度；
[0055] 图5为
柱塞表面的二维表面轮廓曲线图；
[0056] 图6为柱塞表面的粗糙度概率密度函数；
[0057] 图7为柱塞-柱塞套在不同
凸轮轴转角下的实际油膜厚度；
[0058] 图8为柱塞-柱塞套的摩擦功损失。
具体实施方式
[0059] 为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
[0060] 在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0061]
实施例一：预测发动机的缸套-活塞环表面在织构化后的润滑性能与最佳缸套表面织构形貌的方法。
[0062] 1、对发动机缸套-活塞环表面进行平台珩磨加工，使得缸套表面的粗糙度Ra为0.5μm，简约峰高Rpk为0.19μm，核心高度Rk为0.87μm，简约谷深Rvk为1.9μm。
[0063] 2、将缸套与活塞环表面分别等分为上中下三个区域，在每个区域随机选取三段长度为40mm的直线作为测量路径，路径的角度与位置随机选取，使用粗糙度轮廓扫描仪对选取的路径进行形貌轮廓测量，得到缸套表面的二维表面轮廓曲线组(含9条曲线)与活塞环表面的二维表面轮廓曲线组(含9条曲线)，图1所示为缸套表面的二维表面轮廓曲线图；利用GETDATE软件将缸套表面的二维表面轮廓曲线组转换为缸套表面的粗糙度高度矩阵组H1(x)、H2(x)……H9(x)，利用GETDATE软件将活塞环表面的二维表面轮廓曲线组转换为活塞环表面的粗糙度高度矩阵组h1(x)、h2(x)……h9(x)。
[0064] 3、将缸套表面的粗糙度高度矩阵组导入MATLAB软件中，利用ksdensity函数绘制出缸套表面的粗糙度概率密度函数F(H)(参见图2)；将活塞环表面的粗糙度高度矩阵组导入MATLAB软件中，利用ksdensity函数绘制出活塞环表面的粗糙度概率密度函数f(h)，由于活塞环表面为普通
机械加工，因此其粗糙度概率分布为高斯分布。
[0065] 4、定义实际油膜厚度ht的计算公式为：
[0066]
[0067] 其中：H为缸套表面粗糙度高度，h为活塞环表面粗糙度高度；ho为织构化后的摩擦副表面的名义油膜厚度，其计算公式为：
[0068]
[0069] 其中：c为摩擦副之间的最小油膜厚度，hp为织构深度，Ω为织构凹坑区域。
[0070] 5、计算缸套与活塞环之间的无量纲接触因子φc：
[0071]
[0072] 6、将缸套与活塞环之间的实际油膜厚度ht的计算公式和无量纲接触因子φc的计算公式导入Reynold方程中进行求解，解得实际油膜厚度ht的值，在不同的
曲轴转角下，缸套与活塞环之间的实际油膜厚度参见图3。
[0073] 7、计算缸套与活塞环之间的Fn：
[0074]
[0075] 其中，F2与F5/2分别为：
[0076]
[0077]
[0078] 8、计算润滑性能参数，润滑性能参数包括表面微凸体接触力WA、实际接触面积Ac、微凸体摩擦力FA、流体摩擦力Fh以及摩擦功损失Wp，其中：
[0079]
[0080] 其中：A为织构化后的摩擦副表面的名义接触面积，λ为织构化后的微凸体密度，β为微凸体曲率半径，σ为未织构区域内的摩擦副表面的综合粗糙度，E'为摩擦副表面的综合弹性模量，其计算公式为：
[0081]
[0082] 其中v1为缸套表面材料泊松比，v2为活塞环表面材料泊松比，E1为缸套表面材料弹性模量，E2为活塞环表面弹性模量；
[0083] AC＝π2(βσλ)2F2(ht) 公式(7)
[0084] 其中：λ为织构化后的微凸体密度，β为微凸体曲率半径，σ为未织构区域内摩擦副表面的综合粗糙度；
[0085] FA＝τ0·Ac+α·WA 公式(8)
[0086] 其中：τ0是
剪切应力常数，α为比例系数；
[0087] Fh＝∫∫(τH1+τH2)dxdy 公式(9)
[0088] 其中，
[0089]
[0090]
[0091] 其中， 和 均为剪应力因子，μ为润滑介质动力粘度，U为摩擦副相对运动速度，p为摩擦副载荷压力，Vr2为摩擦副上下表面粗糙度方差比；
[0092] Wp＝(FA+Fh)·U 公式(13)
[0093] 其中，U为摩擦副相对运动速度。
[0094] 9、在上述模型中，改变缸套表面织构形貌参数(即织构深度hp和织构凹坑区域Ω)，计算在不同织构参数下的缸套与活塞环之间的润滑性能参数，并进行比较，获取润滑性能最佳时对应的表面织构参数范围。其中，缸套最佳表面织构形貌包括：微织构的形状为圆形凹坑、微织构的排列方式为阵列式、微织构在摩擦副表面上的面积占有率范围为10～20％、微织构的深度范围为5～8μm，微织构的直径(即宽度)范围为40～80μm。
[0095] 预测方法的准确性验证：采用倒拖试验方法对缸套-活塞环表面摩擦功损失Wp进行验证。倒拖台架主要涉及的设备有：CAC交流电力测功机、机油
温度控制装置、控制系统及其他辅助仪器等。试验方法为：将发动机其余包含机械损失的部件拆除，如缸盖、柱塞泵等，架搭建好后进行磨合试验，在全速全负荷工况下磨合20小时。磨合后再进行倒拖测试：将
内燃机转速恒定在6000r/min，直到机油温度上升至100℃，并始终保持机油温度在100±1℃内，开始测量倒拖参数。分级降低转速，每隔200r/min测量发动机倒拖
扭矩，直到转速降至1000r/min。重复上述步骤进行三次取平均值。试验与计算所得的缸套-活塞环的摩擦功损失Wp比较如图4所示，由图可知该方法的预测准确性较高。
[0096] 结论：该方法利用简便的二维形貌轮廓测量，通过表面轮廓的高度矩阵直接获得真实表面的粗糙度概率密度函数，以概率密度函数为基础计算摩擦副表面的实际油膜厚度以及微凸体接触力、实际接触面积，其中的形貌测量方法简便，避免了网格划分的复杂与
质量问题。同时，基于真实摩擦副表面轮廓进行计算获得概率密度函数的方法，可涵盖任意摩擦副表面，不受粗糙度参数限制，且概率密度函数的获取更加准确简便。
[0097] 本方法的有益效果在于：
[0098] 1、本方法提出了一种高效准确的非高斯粗糙度分布表面的润滑摩擦性能模拟方法，无需对摩擦副表面形貌进行三维扫面以及网格划分，即可准确的预测真实摩擦副表面的润滑与摩擦性能；
[0099] 2、本方法综合考虑了表面织构与粗糙度分布特征的耦合作用，提出了表面织构与粗糙度分布参数综合优化的方法；
[0100] 3、本方法所述的表面织构可增加摩擦副之间的流体动压效应，增加油膜厚度，改善润滑性能；
[0101] 4、本方法可快速准确的计算出不同摩擦副工况下的最佳表面微观形貌，包括表面粗糙度分布特征以及表面织构的几何尺寸；
[0102] 5、本方法所述的优化后的摩擦副表面可减少摩擦副之间的微凸体直接接触，降低磨损，增加摩擦副的使用寿命；
[0103] 6、本方法给出织构化缸套的最佳表面形貌参数范围，可有效改善缸套-活塞环摩擦副的润滑性能，降低发动机油耗。
[0104] 实施例二：预测
液压泵的柱塞-柱塞套表面在织构化后的润滑性能与最佳柱塞表面织构形貌的方法。
[0105] 1、对液压泵柱塞表面进行平台珩磨加工，使得柱塞表面的粗糙度Ra为0.1μm，简约峰高Rpk为0.2μm，核心高度Rk为0.29μmμm，简约谷深Rvk为0.41μm。
[0106] 2、将柱塞与柱塞套表面分别等分为上中下三个区域，在每个区域随机选取三段长度为40mm的直线作为测量路径，路径的角度与位置随机选取，使用粗糙度轮廓扫描仪对选取的路径进行形貌轮廓测量，得到柱塞表面的二维表面轮廓曲线组(含9条曲线)与柱塞套表面的二维表面轮廓曲线组(含9条曲线)，图5所示为柱塞表面的二维表面轮廓曲线图；利用GETDATE软件将柱塞表面的二维表面轮廓曲线组转换为柱塞表面的粗糙度高度矩阵组H1(x)、H2(x)……H9(x)，利用GETDATE软件将柱塞套表面的二维表面轮廓曲线组转换为柱塞套表面的粗糙度高度矩阵组h1(x)、h2(x)……h9(x)。
[0107] 3、将柱塞表面的粗糙度高度矩阵组导入MATLAB软件中，利用ksdensity函数绘制出柱塞表面的粗糙度概率密度函数F(H)(参见图6)；将柱塞套表面的粗糙度高度矩阵组导入MATLAB软件中，利用ksdensity函数绘制出柱塞套表面的粗糙度概率密度函数f(h)。
[0108] 4、定义实际油膜厚度ht的计算公式为：
[0109]
[0110] 其中：H为柱塞表面粗糙度高度，h为柱塞套表面粗糙度高度；ho为织构化后的摩擦副表面的名义油膜厚度，其计算公式为：
[0111]
[0112] 其中：c为摩擦副之间的最小油膜厚度，hp为织构深度，Ω为织构凹坑区域。
[0113] 5、求解柱塞与柱塞套表面的无量纲接触因子φc：
[0114]
[0115] 6、将实际油膜厚度ht的计算公式和无量纲接触因子φc的计算公式导入Reynold方程中进行求解，解得实际油膜厚度ht的值，柱塞与柱塞套之间的实际油膜厚度参考图7。
[0116] 7、计算柱塞与柱塞套之间的Fn：
[0117]
[0118] 其中：F2与F5/2分别为：
[0119]
[0120]
[0121] 8、计算润滑性能参数，润滑性能参数包括表面微凸体接触力WA、实际接触面积Ac、微凸体摩擦力FA、流体摩擦力Fh以及摩擦功损失Wp，其中：
[0122]
[0123] 其中：A为织构化后的摩擦副表面的名义接触面积，λ为织构化后的微凸体密度，β为微凸体曲率半径，σ为未织构区域内的摩擦副表面的综合粗糙度，E'为摩擦副表面的综合弹性模量，其计算公式为：
[0124]
[0125] 其中v1为柱塞表面材料泊松比，v2为柱塞套表面材料泊松比，E1为柱塞表面材料弹性模量，E2为柱塞套表面弹性模量；
[0126] AC＝π2(βσλ)2F2(ht) 公式(7)
[0127] 其中：λ为织构化后的微凸体密度，β为微凸体曲率半径，σ为未织构区域内摩擦副表面的综合粗糙度；
[0128] FA＝τ0·Ac+α·WA 公式(8)
[0129] 其中：τ0是剪切应力常数，α为比例系数；
[0130] Fh＝∫∫(τH1+τH2)dxdy 公式(9)
[0131] 其中，
[0132]
[0133]
[0134] 其中， 和 均为剪应力因子，μ为润滑介质动力粘度，U为摩擦副相对运动速度，p为摩擦副载荷压力，Vr2为摩擦副上下表面粗糙度方差比；Wp＝(FA+Fh)·U公式(13)[0135] 其中，U为摩擦副相对运动速度。
[0136] 9、在上述模型中，改变柱塞表面织构形貌参数(即织构深度hp和织构凹坑区域Ω)，计算在不同织构参数下的柱塞与柱塞套之间的润滑性能参数，并进行比较，获取润滑性能最佳时对应的表面织构参数范围。其中，柱塞最佳表面织构形貌包括：微织构的形状为变深度沟槽、微织构的排列方式为阵列式、微织构在摩擦副表面上的面积占有率范围为1～10％、微织构的深度范围为3～5μm，微织构的宽度范围为20～50μm。
[0137] 预测方法的准确性验证：采用倒拖试验方法对柱塞-柱塞套表面摩擦功损失Wp进行验证。倒拖台架主要涉及的设备有：CAC交流电力测功机、机油
温度控制装置、控制系统及其他辅助仪器等。试验方法为：将发动机其余包含机械损失的部件拆除，如缸盖、活塞环等，架搭建好后进行磨合试验，在全速全负荷工况下磨合20小时。磨合后再进行倒拖测试：将内燃机转速恒定在6000r/min，直到机油温度上升至100℃，并始终保持机油温度在100±1℃内，开始测量倒拖参数。分级降低转速，每隔200r/min测量发动机倒拖扭矩，直到转速降至1000r/min。重复上述步骤进行三次取平均值。试验与计算所得的柱塞-柱塞套之间的的摩擦功损失Wp比较如图8所示，由图可知该方法的预测准确性较高。
[0138] 结论：该方法利用简便的二维形貌轮廓测量，通过表面轮廓的高度矩阵直接获得真实表面的粗糙度概率密度函数，以概率密度函数为基础计算摩擦副表面的实际油膜厚度以及微凸体接触力与实际接触面积。其中的形貌测量方法简便，避免了网格划分的复杂与质量问题。同时，基于真实摩擦副表面轮廓进行计算获得概率密度函数的方法，可涵盖任意摩擦副表面，不受粗糙度参数限制，且概率密度函数的获取更加准确简便。
[0139] 本方法的有益效果在于：
[0140] 1、本方法提出了一种高效准确的非高斯粗糙度分布表面的润滑摩擦性能模拟方法，无需对摩擦副表面形貌进行三维扫面以及网格划分，即可准确的预测真实摩擦副表面的润滑与摩擦性能；
[0141] 2、本方法综合考虑了表面织构与粗糙度分布特征的耦合作用，提出了表面织构与粗糙度分布参数综合优化的方法；
[0142] 3、本方法所述的表面织构可增加摩擦副之间的流体动压效应，增加油膜厚度，改善润滑性能；
[0143] 4、本方法可快速准确的计算出不同摩擦副工况下的最佳表面微观形貌，包括表面粗糙度分布特征以及表面织构的几何尺寸；
[0144] 5、本方法所述的优化后的摩擦副表面可减少摩擦副之间的微凸体直接接触，降低磨损，增加摩擦副的使用寿命；
[0145] 6、本方法给出织构化柱塞的最佳表面形貌参数范围，可有效改善液压泵的柱塞-柱塞套摩擦副的润滑性能，降低液压泵油耗。
[0146] 上述实施例一和实施例二中均涉及滑动摩擦副，在其他示意性实施方式中该方法还可适用于其他滑动摩擦副和
滚动摩擦副，包括点面接触、线面接触以及面面接触的所有形式，只需更改公式中的速度即可。
[0147] 在其他示意性实施方式中，将摩擦副表面等分的区域的数量可以大于三个，直线测量路径的数量可以大于三段，测量路径长度可以大于摩擦副表面总长度的1/5。
[0148] 在其他示意性实施方式中，各二维表面轮廓曲线组中的曲线数量不低于四。
[0149] 实施例三：摩擦副粗糙度分布特征参数与织构参数匹配的数据库的建立方法。
[0150] 1、通过平台珩磨在摩擦副上表面和下表面进行机械加工，通过改变平台珩磨的角度、珩磨进给量以及珩磨磨粒直径，获得粗糙度分布特征参数互不相同的多个实验摩擦副；其中，粗糙度分布特征参数包括表面平均粗糙度Ra，核心粗糙度深度Rk，简约峰高Rpk，简约谷深Rvk，最小支撑率Mr1，粗糙度偏斜度Sk和粗糙度峰度Ku；
[0151] 2、根据实施例一中的预测摩擦副表面在织构化后的润滑性能的方法，改变油膜厚度计算方程内的织构深度hp和织构凹坑区域Ω，获得各所述实验摩擦副对应于多种织构化类型的润滑性能参数；
[0152] 3、将同一个实验摩擦副对应的多个润滑性能参数中满足要求(要求例如为润滑性能最佳)的润滑性能参数所对应的织构化类型定义为匹配织构化类型；
[0153] 4、将匹配织构化类型的织构参数与相应的实验摩擦副的粗糙度分布特征参数关联，藉此建立数据库。其中，织构化类型的参数包括：微织构的形状、微织构的排列方式、微织构在摩擦副表面上的面积占有率、微织构的深度和微织构的宽度。
[0154] 使用时，可根据实际摩擦副的粗糙度分布特征参数在数据库中匹配润滑性能参数满足要求所对应的织构化类型。
[0155] 该方法通过加工出不同粗糙度分布特征的摩擦副表面，利用简便的二维形貌轮廓测量，计算粗糙度概率密度函数，从统计学角度模拟摩擦副真实表面粗糙度分布特征，并结合表面微观织构与粗糙度的耦合作用，利用概率密度函数对织构化后的摩擦副的润滑性能进行预测，并藉此对其进行优化，改善了摩擦副间润滑摩擦性能预测的效率与准确性。
[0156] 在本示意性实施方式中，粗糙度偏斜度Sk和粗糙度峰度Ku的计算方法包括：
[0157] 1)计算摩擦副的上表面粗糙度均方根σ1和下表面粗糙度均方根σ2：
[0158]
[0159]
[0160] 其中H为摩擦副上表面粗糙度高度，h为摩擦副下表面粗糙度高度；
[0161] 2)计算摩擦副的上表面的粗糙度偏斜度Sk1、下表面的粗糙度偏斜度Sk2、上表面的粗糙度峰度Ku1、和下表面的粗糙度峰度Ku2：
[0162]
[0163]
[0164]
[0165]
[0166] 应当理解，虽然本
说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0167] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。
