滚动轴承的热弹流润滑研究

发布时间：2020-03-30 08:32

【摘要】： 实践证明，如果从设计和制造精度上严格控制，滚动轴承的滚动体与滚道之间可以保持一定厚度的弹流油膜。而且，当滚动轴承形成全膜弹流润滑时，接触疲劳寿命至少可以超过按美国减摩轴承制造商协会AFBMA规定的计算值的一倍。所以，对滚动轴承进行弹流润滑研究是完全必要的， 且具有较强的理论意义和实际价值。 本文首先综述了前人的研究工作；接着，在综合考虑载荷、速度及润滑剂热效应等影响因素的基础上，基于Ree—Eyring型非牛顿流体模型建立了滚动轴承热弹流润滑的数学模型；然后，采用近年来发展起来的一种求解非线性代数方程组的新方法——多重网格法(Multi—Grid Method)进行了大量的数值计算，求得了压力、温度及油膜厚度的分布，探讨了速度、载荷、滚子半径等参数对滚动轴承润滑特性的影响。研究结果表明： (1)随着转速的提高，油膜厚度在增厚，与此同时温度也会升高。所以，提高转速有利于实现全膜润滑，但温度升高也会加剧滚子与内圈的热变形。 (2)加大载荷会使油膜厚度变小，同时也会使温度升高。所以，合理承载是实现全膜润滑的关键因素之一。 (3)在轴承内圈半径一定的条件下，滚子半径越大，油膜厚度就越厚，，且油膜温度也越低。所以，在允许的范围内，应尽量加大滚子半径。 此外，本文还通过对大量计算结果的回归分析，得到了滚动轴承最小油膜厚度的计算公式，并对该回归公式进行了差异显著性检验，检验结果达到了高度显著，说明本文所得的计算公式是可信的。它对改善滚动轴承的摩擦学设计具有一定的参考价值。 然而，必须指出的是，绝大多数工业用滚动轴承并非工作在全膜弹流润滑状态而是在混合润滑状态下运转，即滚动体与滚道之间既有弹流油膜又有表面粗糙峰的直接碰撞。因此，要使研究结果贴近工程实际，就必须考虑工作表面的粗糙度效应，这是本文的不足所在也是本文今后的研究方向。
【图文】：

太原理下人学硕士学位论文如图2一1所示，u，和。2分别为两表面的速度，h为两表面之间的油膜厚度。取出一润滑膜微元，根据微元在x方向的受力平衡可得:(2一1)一击击一一一助击式中，p为压力，:为润滑油膜在x方向的剪应力设非Newton流体流变模型的等效粘度为刁’，润滑油沿x方向的速度分量为“

图4一7接触点处滚子、内圈油膜温度分布对照图 Fig.4一 7ComparisionofthetelnPeratureforrolling，bearing’sinnereireleandfilm图4一7为在接触点处滚子、内圈、油膜温度分布对照图。该清晰表明滚子的温度变化较小，内圈的温度变化稍大，而油膜温度变化最为剧烈。2.当在其他条件不变时，而内圈转速分别为n=88r/min， 352r/min，7O4r/min14O8r/min即无量刚速度参数分别为U。 =1.0943X10一，’， 4.377X10一，’，8.7547X10一，’，1.75OgxlO一
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH133.33

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 金姣姣;车辆分动器性能及其检测系统研究[D];浙江大学;2008年

2 李俊峰;基于电磁场计算的PWM供电异步电机轴电流问题的研究[D];北京交通大学;2012年

本文编号：2607308