两种轴承润滑脂拖动特性的试验研究与理论分析

发布时间：2017-05-01 07:08

  本文关键词：两种轴承润滑脂拖动特性的试验研究与理论分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：润滑剂在不同工况条件下的拖动特性也是轴承设计中不可缺少的基本设计依据。弹流拖动力既是弹流润滑中最难以计算的量之一，又是润滑剂在实际应用中非常重要的参数。理论上，拖动力往往是通过润滑剂的流变特性的本构方程进行计算。但由于本构方程本身的局限性，很难得到拖动力的准确计算结果。通过模拟实际工况下得到的润滑剂拖动力是最为可靠和真实的数据。 为了得到模拟滚动轴承实际运转过程中润滑剂的流变行为，各国专家都设计了不同结构的拖动力试验台。本文介绍了一种球盘试验机，它能对试件运转速度，载荷等工况进行精确控制，多年的模拟试验证明了它的准确可靠。在这台试验机上，本文对LGHB2和LGHP2两种润滑脂进行了拖动特性研究，获得了两种润滑脂的拖动系数随滑滚比、载荷以及速度的变化的规律，并对两种润滑脂拖动特性进行对比。研究发现LGHB2润滑脂在试验转速范围（5m/s-40m/s）存在极限转速。当转速超过20m/s时，LGHB2润滑脂拖动系数不随转速升高而减小。 本文利用Herchel-Bulkley模型推导出滑滚比与拖动系数的关系式，利用关系式对两种润滑脂的拖动特性进行分析，发现Herchel-Bulkley模型在大滑滚比下存在较大的误差。在Herchel-Bulkley模型的基础上进行修正，获得了较好符合两种润滑脂拖动特性的流变模型。四参数指数模型是一些专家用来拟合拖动系数的纯数学公式，前人未提出任何流变学意义。本文尝试对表达式的物理意义进行探索，，对式中参量进行变形，获得了一些参数的意义。在研究四参数指数模型过程中发现，其可以进一步简化，以利于拟合拖动系数。从拟合结果可以看出，对于单调上升的拖动曲线，简化模型具有很高的拟合精度，对于受热效应影响，拖动曲线的下降段，拟合误差较大。最后本文应用多项式模型对试验数据进行拟合，获得了较好的结果。 本课题为两种润滑脂的工程应用提供了数据支持，对多种模型的适用性和流变学意义的探索都做了一些初步的工作，为以后工作的开展打下了一定基础。
【关键词】：润滑脂 试验台 模型研究 拖动特性
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH117.22
【目录】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外弹流拖动特性的理论研究9-16
• 1.2.1 国外研究进展情况9-14
• 1.2.2 国内研究进展14-16
• 1.3 研究的内容及意义16-18
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 研究意义17-18
• 第2章 弹性流体动压润滑理论18-30
• 2.1 润滑状态18-19
• 2.2 润滑脂及其流变特性19-21
• 2.3 润滑脂本构方程21-24
• 2.4 脂润滑基本方程24-26
• 2.5 拖动力的产生26-28
• 2.6 脂润滑弹流膜的特征28-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第3章 弹流拖动力试验装置30-40
• 3.1 球盘试验机原理及性能指标30-31
• 3.2 球盘试件31-32
• 3.3 供脂系统32-33
• 3.4 加载系统33-34
• 3.5 动力系统34-35
• 3.6 电主轴润滑系统35
• 3.7 冷却系统35
• 3.8 测力系统35-39
• 3.8.1 拖动力的测量35-37
• 3.8.2 载荷的测量37
• 3.8.3 测力信号处理硬件与软件37-39
• 3.9 本章小结39-40
• 第4章 润滑脂拖动力试验40-48
• 4.1 试验用脂的介绍40
• 4.2 传感器标定及测力40-41
• 4.3 试验工况41
• 4.4 试验方案41-42
• 4.5 试验步骤42-43
• 4.6 试验结果43-47
• 4.6.1 两种润滑脂拖动系数μ随滑滚比S的变化规律44
• 4.6.2 两种润滑脂拖动系数μ随载荷W的变化规律44-45
• 4.6.3 两种润滑脂拖动系数μ随滚动速度U的变化规律45-47
• 4.7 本章小结47-48
• 第5章 润滑脂拖动模型研究48-66
• 5.1 Teaarwerk-Jonson模型48-50
• 5.2 Evans-Johnson模型50
• 5.3 Herchel-Bulkley模型50-53
• 5.4 修正的Herchel-Bulkley模型53-56
• 5.5 四次多项式模型56-58
• 5.6 四参数指数模型58-60
• 5.7 三参数指数模型60-61
• 5.8 MATLAB简介61-62
• 5.9 MATLAB程序设计62-65
• 5.10 本章小结65-66
• 第6章 结论66-68
• 6.1 研究结论66
• 6.2 工作展望66-68
• 参考文献68-72
• 附录A 部分LGHB2润滑脂试验数据拟合结果72-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士学位期间的研究成果77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：338451