考虑轴承组件温度边界的动态油膜热弹流润滑分析

发布时间：2025-01-03 23:20

　　本文的研究基于滚动轴承展开,综合考虑弹流油膜的非牛顿效应、热效应和动态效应。主要包括四个部分:载荷冲击作用下球轴承的非牛顿热弹流润滑分析;法向振动作用下球轴承的非牛顿热弹流润滑分析;轴承组件温度边界条件对非牛顿动态油膜热弹流润滑的影响;速度冲击条件下弹流润滑的试验研究。首先,以Ree-Eyring非牛顿流体为例,建立了考虑载荷冲击的球轴承热弹流润滑模型。研究了轴承内圈转速、初始载荷等参数对轴承内圈和滚动体接触点处弹流润滑性能的影响。结果表明,轴承内圈转速的增加对油膜的压力几无影响,较高的转速使油膜温度在接触区入口急剧升高,但并未出现“高速厚膜”的现象。其次,建立了考虑法向振动的滚动轴承非牛顿热弹流润滑模型,数值模拟了轴承中滚动体法向简谐振动时的热弹流润滑问题,比较了牛顿流体与非牛顿流体的弹流特性差异,分析了法向振动振幅、初始载荷等因素对动态油膜润滑性能的影响。结果表明,在挤压过程中,振幅越大,其油膜中心压力、油膜中心温度、摩擦系数和载荷系数都较大,中心膜厚较小;分离过程中变化趋势相反。再次,考虑轴承组件温度边界条件,基于滚动轴承的温度场建立了冲击、振动条件下的非牛顿热弹流润滑模型,分析了...

【文章页数】：123 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1球轴承截面示意图

动轴承或凸轮机构的运行中，其润滑状态是随着时间而变化的，而在机械的启动和制动过程中，速度和载荷本身就是随时间而变化的，润滑表面所处的工况条件不断变化必然会引起油膜的动态效应，进而使得弹流油膜的压力分布、油膜形状以及温度分布等特性不同于相应的稳态弹流特性。球轴承是滚动轴承中最常用，....

图2.2载荷冲击作用下6个瞬时的压力、膜厚和油膜中层温度分布曲线

图2.2载荷冲击作用下6个瞬时的压力、膜厚和油膜中层温度分布曲线(ni=1000r/min,w0=2000N,CWA=2,τ0=10MPa)Fig.2.2Profilesofpressure,filmthicknessandmid-la....

图2.3载荷冲击作用时不同载荷稳态初值下的压力和膜厚比较

0=10MPa与图2.3对应，图2.4给出了载荷冲击在不同初始载荷下的油膜中层温度分布，由图可知，在t=0瞬时，即载荷变化前的稳态瞬时，油膜温度较低，随着往接触区中心靠近而逐渐升高，且在赫兹接触区左侧油膜温度均有一凸起。在相同转速下，初始载荷的大小对油膜温度的影响主要....

图2.4载荷冲击作用时不同载荷稳态初值下的油膜中层温度分布

0=10MPa与图2.3对应，图2.4给出了载荷冲击在不同初始载荷下的油膜中层温度分布，由图可知，在t=0瞬时，即载荷变化前的稳态瞬时，油膜温度较低，随着往接触区中心靠近而逐渐升高，且在赫兹接触区左侧油膜温度均有一凸起。在相同转速下，初始载荷的大小对油膜温度的影响主要....

本文编号：4022538