偏斜滚子轴承拟静力学及瞬态热弹流润滑性能研究
发布时间：2022-01-08 04:19
作为重要的动力传递部件,圆柱滚子轴承在航空航天、装备制造、精密制造及新能源等高科技领域应用广泛。圆柱滚子轴承的承载性能、回转精度、可靠性和寿命不仅取决于宏观上轴承的载荷分布、刚度特性和打滑性能,还取决于滚子与滚道接触微区的微观润滑特性。然而,目前滚子轴承宏观力学特性和滚子与滚道润滑特性多是独立研究,难以反映滚子轴承滚子与滚道的局部微观特性。为此,本文立足于国家自然科学基金项目“计入转子动力学性能影响的高速滚动轴承多体润滑及热特性研究”（资助号:51775067）,基于圆柱滚子轴承的力学特性,开展圆柱滚子轴承瞬态弹流润滑研究,为减小圆柱滚子轴承的摩擦磨损和提高轴承寿命提供一定的理论参考。论文的主要内容如下:首先,论文建立了考虑配合公差和力矩载荷的偏斜滚子轴承拟静力学模型,研究配合公差、工况参数、结构参数对轴承承载性能、刚度特性和打滑性能影响,为研究偏斜滚子轴承瞬态弹流润滑性能研究打下基础。研究结果表明:随着力矩载荷的增加,滚子偏斜角增大。随着过盈量的增加,轴承径向刚度和角刚度增加,从而提高轴承承载性能,但轴承打滑现象变得更为明显。其次,以偏斜滚子轴承拟静力学特性为基础,建立等温条件下偏斜...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
圆柱滚子轴承结构示意图
2 考虑配合公差的偏斜滚子轴承拟静力学研究2 2 2 22 2 2( )( )=2 ( )h efh eE fD D D dpD D D d 轴承初始游隙为 Pd，考虑配合公差和离心效应后轴承的游隙为d d i oδ = P δ + δ的发生会改变圆柱滚子轴承的受力情况，图 2.1 表明了圆柱滚子时的情况（即内圈相对外圈产生偏斜）。
(a) Deformation component of roller-raceway (b) Tangential convexity图 2.3 修型滚子载荷变形关系Fig. 2.3 Deformation relationship of modified roller load如图 2.3(b)所示，若滚子为局部凸起，在凸起处用与直线相切的曲线来代替圆弧，则第 i 个圆切片的半径凸度量可由下式计算。1/2221 1( ) ; ( )2 2 2 2 2 210 ; ( )2 2 2s sisl l llR R i w i wclli w ≥ = < (2.16式中，cb为滚子修型半径，l 为滚子总长度，ls为滚子直母线长度，w 为切片宽度设在角位置 φj处滚子轴线的偏斜角为 βj，则滚子与外圈轴线的夹角为±βj。滚子轴线与内圈轴线的夹角为j jθ cos β。其中，在 0≤φj≤ /2 范围内取减号，在π/2≤φj≤ 范围内取加号[12]（径向载荷作用于轴承上时，载荷关于 0-π 直径对称）。这样，滚子与内圈接触处由于轴线偏斜以及滚子凸度所产生的附加变形量为：
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆柱滚子轴承的微观非牛顿热弹流润滑分析[J]. 信召顺,刘晓玲,杨玉冰. 润滑与密封. 2017(11)
[2]考虑热弹性变形和表面粗糙度的圆柱滚子轴承热弹流润滑分析[J]. 路遵友,吕延军,李莎,张伟,党超,余娜,杨婕. 机械工程学报. 2018(13)
[3]表面形貌对滚动接触疲劳寿命的影响[J]. 姚猛,张明,任家骏,秦晓峰. 热加工工艺. 2017(10)
[4]变载偏斜圆柱滚子轴承打滑动力学分析[J]. 韩勤锴,李兴林,闫国斌,褚福磊. 机械工程学报. 2017(09)
[5]横向纹理粗糙度对滚动轴承润滑特性的影响[J]. 鲁亚迪,亓秀梅,高创宽. 机械强度. 2017(01)
[6]有限长线接触动态特征参数研究[J]. 刘明勇,吴晨辉,陈源,周明刚,林文干. 润滑与密封. 2017(02)
[7]有限长线接触混合润滑特性研究[J]. 刘明勇,刘怀举,朱才朝,王雷. 振动与冲击. 2016(14)
[8]基于拟动力学的航空发动机主轴滚子轴承热弹流润滑分析[J]. 史修江,王黎钦. 机械工程学报. 2016(03)
[9]利用改进牛顿-拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析[J]. 金海善,朱爱斌,陈渭. 西安交通大学学报. 2015(01)
[10]滚针轴承载荷分布影响因素的分析及其优化[J]. 白晓波,吉晓民,王毅. 机械科学与技术. 2014(08)
博士论文
[1]高速滚动轴承的混合润滑性能及疲劳寿命研究[D]. 闫晓亮.北京理工大学 2014
[2]基于有限长线接触斜齿轮热弹性流体动力润滑研究[D]. 刘明勇.重庆大学 2013
[3]航空发动机高速滚动轴承动力学行为研究[D]. 叶振环.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]滚动轴承中偏歪斜滚子热弹流润滑特性研究[D]. 田效永.青岛理工大学 2016
[2]微观粗糙表面的数值模拟及其对滚动接触疲劳寿命的影响[D]. 秦奋起.哈尔滨工业大学 2015
[3]考虑表面缺陷的圆柱滚子轴承润滑性能分析[D]. 杜肖.青岛理工大学 2015
[4]滚动轴承中滚子歪斜的热弹流润滑分析[D]. 白新瑞.青岛理工大学 2013
[5]滚动轴承中滚子偏斜的润滑研究[D]. 黄海.青岛理工大学 2012
[6]歪斜滚子副等温弹流润滑研究[D]. 李书义.青岛理工大学 2011
本文编号：3575879
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
圆柱滚子轴承结构示意图
2 考虑配合公差的偏斜滚子轴承拟静力学研究2 2 2 22 2 2( )( )=2 ( )h efh eE fD D D dpD D D d 轴承初始游隙为 Pd，考虑配合公差和离心效应后轴承的游隙为d d i oδ = P δ + δ的发生会改变圆柱滚子轴承的受力情况，图 2.1 表明了圆柱滚子时的情况（即内圈相对外圈产生偏斜）。
(a) Deformation component of roller-raceway (b) Tangential convexity图 2.3 修型滚子载荷变形关系Fig. 2.3 Deformation relationship of modified roller load如图 2.3(b)所示，若滚子为局部凸起，在凸起处用与直线相切的曲线来代替圆弧，则第 i 个圆切片的半径凸度量可由下式计算。1/2221 1( ) ; ( )2 2 2 2 2 210 ; ( )2 2 2s sisl l llR R i w i wclli w ≥ = < (2.16式中，cb为滚子修型半径，l 为滚子总长度，ls为滚子直母线长度，w 为切片宽度设在角位置 φj处滚子轴线的偏斜角为 βj，则滚子与外圈轴线的夹角为±βj。滚子轴线与内圈轴线的夹角为j jθ cos β。其中，在 0≤φj≤ /2 范围内取减号，在π/2≤φj≤ 范围内取加号[12]（径向载荷作用于轴承上时，载荷关于 0-π 直径对称）。这样，滚子与内圈接触处由于轴线偏斜以及滚子凸度所产生的附加变形量为：
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆柱滚子轴承的微观非牛顿热弹流润滑分析[J]. 信召顺,刘晓玲,杨玉冰. 润滑与密封. 2017(11)
[2]考虑热弹性变形和表面粗糙度的圆柱滚子轴承热弹流润滑分析[J]. 路遵友,吕延军,李莎,张伟,党超,余娜,杨婕. 机械工程学报. 2018(13)
[3]表面形貌对滚动接触疲劳寿命的影响[J]. 姚猛,张明,任家骏,秦晓峰. 热加工工艺. 2017(10)
[4]变载偏斜圆柱滚子轴承打滑动力学分析[J]. 韩勤锴,李兴林,闫国斌,褚福磊. 机械工程学报. 2017(09)
[5]横向纹理粗糙度对滚动轴承润滑特性的影响[J]. 鲁亚迪,亓秀梅,高创宽. 机械强度. 2017(01)
[6]有限长线接触动态特征参数研究[J]. 刘明勇,吴晨辉,陈源,周明刚,林文干. 润滑与密封. 2017(02)
[7]有限长线接触混合润滑特性研究[J]. 刘明勇,刘怀举,朱才朝,王雷. 振动与冲击. 2016(14)
[8]基于拟动力学的航空发动机主轴滚子轴承热弹流润滑分析[J]. 史修江,王黎钦. 机械工程学报. 2016(03)
[9]利用改进牛顿-拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析[J]. 金海善,朱爱斌,陈渭. 西安交通大学学报. 2015(01)
[10]滚针轴承载荷分布影响因素的分析及其优化[J]. 白晓波,吉晓民,王毅. 机械科学与技术. 2014(08)
博士论文
[1]高速滚动轴承的混合润滑性能及疲劳寿命研究[D]. 闫晓亮.北京理工大学 2014
[2]基于有限长线接触斜齿轮热弹性流体动力润滑研究[D]. 刘明勇.重庆大学 2013
[3]航空发动机高速滚动轴承动力学行为研究[D]. 叶振环.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]滚动轴承中偏歪斜滚子热弹流润滑特性研究[D]. 田效永.青岛理工大学 2016
[2]微观粗糙表面的数值模拟及其对滚动接触疲劳寿命的影响[D]. 秦奋起.哈尔滨工业大学 2015
[3]考虑表面缺陷的圆柱滚子轴承润滑性能分析[D]. 杜肖.青岛理工大学 2015
[4]滚动轴承中滚子歪斜的热弹流润滑分析[D]. 白新瑞.青岛理工大学 2013
[5]滚动轴承中滚子偏斜的润滑研究[D]. 黄海.青岛理工大学 2012
[6]歪斜滚子副等温弹流润滑研究[D]. 李书义.青岛理工大学 2011
本文编号：3575879
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