轴承微动磨损模拟试验技术研究
发布时间：2019-11-19 14:29
【摘要】：轴承微动是轴承处于静止或微幅摆动状态，在振动载荷作用下接触处发生的微小幅度运动，因其运动微小，润滑油无法在接触面重新分布形成润滑，在其他工况因素作用下造成腐蚀和生成磨屑,形成轴承的微动磨损。这种现象普遍存在于机械系统中，会造成轴承运转不允许的振动或冲击，微动磨损严重时会引发轴承裂纹的萌生和扩展，甚至断裂失效。对轴承微动进行模拟试验研究，可以对其进行提前设计和防护，减少微动磨损的发生。 本文对微动接触运动进行了理论分析，提出微动磨损可分为静摩擦和动摩擦两个阶段，轴承微动运动过程中存在滚动和滑动引起的Heathcote（差动）滑动。通过对微动运行模式及其模拟试验的分析，表明摩擦接触表面间的切向力（摩擦力）和位移（R-D）的变化曲线是微动模拟试验最基本、最重要的信息。 设计出了一台圆柱滚子轴承微动磨损模拟试验装置，提出了轴承微动模拟试验台的原理及其设计方案,分析了轴承微动磨损的影响因素,确定了试验材料、试验参数及其试验流程。对试验台整个结构进行了分析设计,并对元器件进行了型号选取。 进行了ADAMS模拟仿真，分析了模拟试验装置的性能，并模拟仿真了滚子和滚道接触处的摩擦力变化，，及其接触力和摩擦系数对差动滑动状态的影响，提出模拟试验时可以控制载荷或调整摩擦系数来改变接触处的差动滑动摩擦状态，对圆柱滚子轴承进行微动磨损试验研究。
【图文】：
3 微动的运行模式在实际工程中，由于温度、载荷、速度和振动等不确定因数，微动运行复杂多样的。为了对微动的各种因数进行研究，人们选取了简化的球模式，通过对接触区的相对运动进行观察和总结，把复杂的微动分为了运行模式[7-10]如图 1-1：（1）切向运动，即球不发生任何角度的旋转运动，在垂直力的作用下面内做微小的滑动；（2）径向运动，即球平面始终接触且在力的垂直作用下只在 Z 轴方向动；（3）转动运动，在垂直于 XY 平面的力作用下，球只绕着 X 或 Y 轴做；（4）扭动运动，在垂直于 XY 平面的力作用下，球只绕着 Z 轴做旋
Fig.1-2 Three common contact model of ball-plance under different frictional amplitude实际机械运动工况中的微动运动是非常复杂的，接触的方式不仅多种多样动性质 (包括振动类型、频率、分布、来源等)也是多方面的，接触表面的运动不仅存在单一模式的运动，通常会有两种或两种以上基本运行模式组成杂运动。.2.4 九十年代以来的最新进展微动摩擦学自其首次报道以来，经过了微动摩擦学的建立、早期微动摩擦的建立、重要发展和崭新发展四个阶段，国内外的研究水平在最近的几十年到了快速的发展，其发展状况和未来趋势概括来说可以分成下面几个方2]：⑴ 基础研究 从各种工业生产中微动引起的损坏现象到进行宏观和微观察，从进行单一的切向微动模式的试验，得出影响参数，走向径向、滚动、等其它运行模式，通过改变试验的条件（如加载条件、材料、振幅、频率等行微动破坏和特性的研究。Zhou 和 Vincent[13-17]等进行了大量模拟试验研究
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH133.3
【图文】：
3 微动的运行模式在实际工程中，由于温度、载荷、速度和振动等不确定因数，微动运行复杂多样的。为了对微动的各种因数进行研究，人们选取了简化的球模式，通过对接触区的相对运动进行观察和总结，把复杂的微动分为了运行模式[7-10]如图 1-1：（1）切向运动，即球不发生任何角度的旋转运动，在垂直力的作用下面内做微小的滑动；（2）径向运动，即球平面始终接触且在力的垂直作用下只在 Z 轴方向动；（3）转动运动，在垂直于 XY 平面的力作用下，球只绕着 X 或 Y 轴做；（4）扭动运动，在垂直于 XY 平面的力作用下，球只绕着 Z 轴做旋
Fig.1-2 Three common contact model of ball-plance under different frictional amplitude实际机械运动工况中的微动运动是非常复杂的，接触的方式不仅多种多样动性质 (包括振动类型、频率、分布、来源等)也是多方面的，接触表面的运动不仅存在单一模式的运动，通常会有两种或两种以上基本运行模式组成杂运动。.2.4 九十年代以来的最新进展微动摩擦学自其首次报道以来，经过了微动摩擦学的建立、早期微动摩擦的建立、重要发展和崭新发展四个阶段，国内外的研究水平在最近的几十年到了快速的发展，其发展状况和未来趋势概括来说可以分成下面几个方2]：⑴ 基础研究 从各种工业生产中微动引起的损坏现象到进行宏观和微观察，从进行单一的切向微动模式的试验，得出影响参数，走向径向、滚动、等其它运行模式，通过改变试验的条件（如加载条件、材料、振幅、频率等行微动破坏和特性的研究。Zhou 和 Vincent[13-17]等进行了大量模拟试验研究
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH133.3
【参考文献】
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1 裴礼清,赵丽萍;滚动轴承微动磨损导致的振动分析[J];轴承;2004年05期
2 王思明;文鉴恒;杜海若;许明恒;;变桨轴承微动磨损分析与沟道参数确定[J];轴承;2010年06期
3 王思明;许明恒;周海军;;滚动轴承微动磨损研究[J];轴承;2011年04期
4 裴礼清,杨建中;滚动轴承微动磨损的影响因素[J];机械设计与研究;2001年02期
5 蔡振兵;朱e
本文编号：2563114
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