考虑表面缺陷的圆柱滚子轴承润滑性能分析

发布时间：2017-05-01 01:07

  本文关键词：考虑表面缺陷的圆柱滚子轴承润滑性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滚动轴承是各类机械装备的重要基础零部件,它的精度、性能、寿命和可靠性对其使用性能起着决定性作用。因此,本文以圆柱滚子轴承为研究对象,研究了表面划痕、凸起、凹陷等表面缺陷对滚动轴承润滑性能的影响,且对润滑状态转变进行了试验研究。首先,建立了划痕滚子与无限大平面接触的弹流润滑模型,得到了考虑表面划痕的稳态等温有限长线接触弹流润滑的完全数值解,分析了划痕形状、深度、宽度的影响。结果表明,不同形状的表面划痕对滚子润滑状态影响程度不同,矩形形状影响最大,余弦形状次之,三角形状影响最小;划痕深度或宽度的增加会恶化划痕两侧的润滑状态,易引起滚子局部磨损。其次,建立了带有表面缺陷的滚子与轴承内外圈接触的动态弹流润滑模型,讨论了单个表面缺陷形式、尺寸、载荷、速度等对滚子副润滑性能的影响;在此基础上研究了两个表面缺陷共同作用对接触副润滑性能的影响。分析表明,表面凸起使局部油膜压力增大、膜厚减小,表面凹坑则会使局部油膜压力减小,膜厚增大;当凸起位置移动到油膜出口颈缩位置时,润滑特性较差。表面凸起的尺寸、载荷、速度等参数变化,都会引起油膜压力、膜厚的变化。与单个表面缺陷相比,两个表面缺陷同时作用对润滑性能的影响更大。最后,进行了有限长线接触润滑状态转变的光干涉实验设计,通过改变接触副的载荷和速度测得油膜形状和厚度。结果表明:随着卷吸速度的增加或载荷的减小,滚子-盘接触润滑状态逐渐由弹流润滑转变为流体动力润滑,且在两种润滑状态转变过程存在过渡状态。
【关键词】：表面缺陷 动态 有限长线接触 弹流润滑 光干涉油膜测量
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH117;TH133.3
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 物理量名称及主要符号表12-15
• 第1章 绪论15-25
• 1.1 引言15-17
• 1.2 弹流润滑理论的研究综述17-19
• 1.2.1 弹流的理论研究进展17-18
• 1.2.2 弹流的实验研究方法18-19
• 1.3 本文的研究背景19-22
• 1.3.1 表面缺陷对有限长线接触弹流润滑问题的影响19-20
• 1.3.2 有限长线接触动态弹流润滑研究20-21
• 1.3.3 润滑状态转变问题的试验研究21-22
• 1.4 本文的主要研究内容及意义22-25
• 1.4.1 本文的主要研究内容22
• 1.4.2 本文研究工作的意义22-25
• 第2章 表面划痕对圆柱滚子润滑性能的影响25-33
• 2.1 数学模型及求解方法26-28
• 2.1.1 数学模型26-28
• 2.1.2 求解方法28
• 2.2 结果分析及讨论28-32
• 2.2.1 划痕形状的影响28-30
• 2.2.2 划痕宽度的影响30-31
• 2.2.3 划痕深度的影响31-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 滚动轴承中考虑滚子表面缺陷的动态弹流润滑研究33-64
• 3.1 基本方程及其无量纲化33-37
• 3.1.1 基本方程33-35
• 3.1.2 基本方程的无量纲形式35-37
• 3.2 基本方程的离散37-40
• 3.3 数值方法40-42
• 3.4 结果分析与讨论42-62
• 3.4.1 表面缺陷形式的影响42-48
• 3.4.1.1 表面凸起42-47
• 3.4.1.2 表面凹坑47-48
• 3.4.2 滚子表面缺陷对轴承内外圈润滑性能的比较48-49
• 3.4.3 载荷的影响49-52
• 3.4.4 速度的影响52-53
• 3.4.5 表面缺陷尺寸的影响53-55
• 3.4.5.1 表面凸起高度的影响53-54
• 3.4.5.2 表面凸起宽度的影响54-55
• 3.4.6 两个缺陷共同作用的影响55-62
• 3.4.6.1 两个表面凸起的影响57-60
• 3.4.6.2 表面凹坑与凸起的影响60-62
• 3.4.7 时变解与准稳态解的比较62
• 3.5 本章小结62-64
• 第4章 有限长线接触润滑状态转变的光干涉试验研究64-80
• 4.1 试验装置64-71
• 4.1.1 玻璃盘回转系统65-66
• 4.1.2 加载系统66
• 4.1.3 伺服控制系统66-69
• 4.1.4 图像采集系统69-71
• 4.1.5 图像处理软件71
• 4.2 试验准备71-73
• 4.2.1 试验材料71-72
• 4.2.2 试验条件72-73
• 4.2.3 试验系统的标定73
• 4.3 试验结果与分析73-78
• 4.3.1 初步测量与分析73-74
• 4.3.2 润滑状态随卷吸速度的转变74-76
• 4.3.3 润滑状态随载荷的转变76-78
• 4.4 本章小结78-80
• 第5章 结论80-82
• 参考文献82-88
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果88-90
• 致谢90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王文中;操鸿;胡纪滨;;渐开线斜齿轮非稳态弹流润滑数值模拟研究[J];摩擦学学报;2011年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 华同曙;非稳态有限长线接触弹流润滑的实验研究[D];上海大学;2010年

  本文关键词：考虑表面缺陷的圆柱滚子轴承润滑性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：337939