Tribo-X計算軟件考慮摩擦學問題中的多種影響因素，解決傳統CAE計算困難，計算速度慢的問題，精確考慮各種特性對摩擦學結構的影響，包括混合摩擦、湍流效應、微觀粗糙表面、氣穴等。

(資料圖片)

Tribo-X可以計算潤滑系統的應變、摩擦和溫度等；是一個“數字放大鏡”，查看摩擦接觸的內部，更好的理解整個接觸過程。Tribo-X專門的后處理軟件生成2D和3D圖表，并輸出用戶所需的數據、圖片或視頻。本文以一個典型滑動軸承為例，使用Tribo-X求解器進行分析計算。該軸承使用注油孔注入潤滑油。

前處理設置

計算所使用的幾何參數和載荷參數如表1所示，表面參數及溫度參數如表2所示。Tribo-X的前處理輸入不同于常用的仿真軟件，是采用輸入文件的方式。在輸入文件的模板中，根據提示填寫參數。

表1 軸承參數

軸承直徑	80 mm
軸承寬度	40 mm
軸承相對間隙	2‰
轉速	2000 rpm
油孔直徑	8 mm
注油壓力	5 bar
溫度	60℃
潤滑油	ISO VG 100
摩擦系數	0.05

如圖所示。需要設置軸承的固定支撐面，輸入材料的楊氏模量和泊松比，用于評估軸承的彈性變形行為；輸入材料的熱傳導系數和比熱容，用于計算潤滑間隙溫度和固體表面溫度。輸入以上參數，建立有限元模型，提取柔度矩陣。

圖 滑動軸承的有限元模型

考慮摩擦學中的微觀流體動力學和出現的固體接觸和液體接觸同時存在的情況，需要定義表面粗糙度進行計算。本案例中使用解析法定義表面粗糙度，所需輸入的材料參數如下：

表2 軸承表面參數及溫度參數

均方根粗糙度body1	0.5μm
均方根粗糙度body1	1μm
Peklenik數	1/3
塑性流動壓力	655.65N/mm^2
摩擦系數	0.05
潤滑油供給溫度	60℃

計算結果展示考慮熱彈流體動力學更能真實的反應軸承的運動特性。Tribo-X的結算結果中，可以使用3D圖表的方式，觀察分析軸承的各個場變量分布，可以通過極圖的方式更加直觀的得到計算結果。圖 計算結果-總壓力分布；總壓力分布-極圖圖 計算結果-油膜中間溫度分布；油膜中間溫度分布-極圖

圖 計算結果-彈性變形分布；彈性變形分布-極圖

圖 計算結果-充油率分布；充油率分布-極圖圖 計算結果-軸心位置

利用計算模型，還獲得大量實際實驗難獲得的計算結果。軸心平衡位置顯示了軸心相對于軸承座的位置。進行瞬態計算還可以獲得運動過程的軸心軌跡，通過識別軸心軌跡的形狀，可以進一步分析振動。潤滑油溫度過高會導致潤滑油的加速氧化和劣化，產生酸性物質或者一些不溶物質和沉淀物，降低工件使用壽命；潤滑油溫度過高或過低，都會導致潤滑油的使用壽命降低；溫度過低的情況下還導致黏度降低，油膜太厚的情況下難以提供潤滑保護。進行熱計算后的獲得的油膜溫度和固體表面溫度，都可以判斷環境溫度、注油溫度對軸承行為產生的影響。同樣，利用計算模型獲得的充油率，也是典型潤滑摩擦機械零件的重要參數，便于判斷空化部分。

除了3D和2D的分析結果，在生成的結果文件中還可以獲得直接結果，如下表所示：

表3 部分計算結果

潤滑間隙最大溫度	62.705
潤滑間隙平均溫度	60.697
最大總壓力	21.26MPa
最大潤滑間隙	152.134
最小潤滑間隙	8.587