滚动轴承中滚子歪斜的热弹流润滑分析

发布时间：2017-05-10 16:06

  本文关键词：滚动轴承中滚子歪斜的热弹流润滑分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滚动轴承在工业生产中具有其它机械零件不可替代的作用，提高轴承的润滑性能有助于减小轴承的磨损，延长其使用寿命。为此，本文以圆柱滚子轴承为研究对象，分别研究了乏油、滚子歪斜、滚子偏歪斜等工况对轴承润滑性能的影响，，并对部分结果进行了试验验证。 本文首先引入圆柱滚子轴承的实际参数，建立了相关的数学模型，求解了乏油工况下圆柱滚子轴承弹流润滑的完全数值解。结果表明，乏油对轴承的润滑性能影响较大，供油层厚度越薄，乏油越严重；当供油量一定时，乏油现象随转速的升高而加剧。 其次，从滚子歪斜方面研究了圆柱滚子轴承的热弹流润滑问题。比较了滚子正常和滚子歪斜工况下轴承润滑性能的差异性，讨论了不同歪斜角、轴承转速、载荷、长径比、材质等对轴承润滑性能的影响。分析表明，滚子歪斜会降低轴承的润滑性能；歪斜工况下，油润滑混合陶瓷轴承其弹流润滑特性略逊于钢制轴承；长径比越大，接触区的膜厚分布越不均匀。 再次，基于滚子偏歪斜模型，求解了滚子偏歪斜耦合工况下圆柱滚子轴承的完全数值解。研究表明，与滚子正常、歪斜和偏斜等工况相比，滚子偏歪斜耦合工况下轴承的润滑性能最差，为消除滚子偏歪斜对润滑的不利影响，对滚子端部和母线分别进行了修形，并取得了较好的效果。 最后，通过对圆柱滚子夹具和加载装置的设计，实现了对滚子偏歪斜角度的精确控制，同时，采用光干涉技术，对玻璃盘和歪斜滚子间的膜厚进行了测量。分析了滚子歪斜角、载荷、卷吸速度等对接触副润滑性能的影响。定性的讲，试验结果与理论结果具有较好的吻合性。
【关键词】：圆柱滚子轴承 乏油 滚子歪斜 滚子偏歪斜耦合 热弹流润滑 光干涉油膜测量
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.2;TH133.33
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 物理量名称及符号表12-16
• 第1章 绪论16-28
• 1.1 引言16-17
• 1.2 弹性流体动力润滑(EHL)研究概述17-19
• 1.2.1 弹流的数值计算方法17-18
• 1.2.2 弹流的试验研究方法18-19
• 1.3 本文的研究背景19-26
• 1.3.1 有限长线接触弹流润滑理论问题20-21
• 1.3.2 乏油润滑问题21-23
• 1.3.3 滚子偏歪斜的弹流润滑问题23-25
• 1.3.4 有限长线接触的试验研究问题25-26
• 1.4 本文的主要研究内容及意义26-28
• 1.4.1 本文的主要研究内容26-27
• 1.4.2 本文的研究意义27-28
• 第2章 乏油条件下圆柱滚子轴承的弹流润滑分析28-46
• 2.1 数学模型28-34
• 2.1.1 轴承滚子副模型及乏油润滑模型28-31
• 2.1.2 基本方程31-33
• 2.1.3 基本方程的无量纲化33-34
• 2.2 数值方法34-35
• 2.3 结果分析与讨论35-45
• 2.3.1 轴承在不同供油条件下的润滑特性分析36-41
• 2.3.2 乏油条件下载荷对轴承润滑性能的影响41-42
• 2.3.3 乏油条件下转速对轴承润滑性能的影响42-45
• 2.4 本章小结45-46
• 第3章 滚动轴承中滚子歪斜的热弹流润滑分析46-72
• 3.1 几何模型46-48
• 3.2 数学模型48-56
• 3.2.1 基本方程48-52
• 3.2.2 基本方程及其边界条件的无量纲化52-56
• 3.3 数值方法56-57
• 3.4 结果分析及讨论57-71
• 3.4.1 滚子与外圈接触部分57-69
• 3.4.2 滚子与内圈接触部分69-71
• 3.5 本章小结71-72
• 第4章 滚动轴承中滚子偏歪斜耦合的热弹流润滑分析72-94
• 4.1 几何模型72-73
• 4.2 数学模型73-75
• 4.3 数值方法75-76
• 4.4 结果分析与讨论76-92
• 4.4.1 外圈与滚子接触部分76-90
• 4.4.2 内圈与滚子接触部分90-92
• 4.5 本章小结92-94
• 第5章 纯滚工况下歪斜滚子副的试验研究94-112
• 5.1 试验装置94-103
• 5.1.1 伺服控制系统95-96
• 5.1.2 玻璃盘回转系统96-97
• 5.1.3 加载系统97-99
• 5.1.4 光源系统99
• 5.1.5 图像采集系统99-102
• 5.1.6 图像处理系统 (MBI)102-103
• 5.2 实验准备103-105
• 5.2.1 试验条件103-104
• 5.2.2 试验材料104
• 5.2.3 系统标定104-105
• 5.3 试验结果与分析105-111
• 5.3.1 滚子歪斜对润滑的影响107-109
• 5.3.2 载荷对润滑的影响109-110
• 5.3.3 速度对润滑的影响110-111
• 5.4 本章小结111-112
• 第6章 结论112-114
• 参考文献114-124
• 攻读硕士学位期间完成的学术论文124-125
• 致谢125

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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1 李书义;歪斜滚子副等温弹流润滑研究[D];青岛理工大学;2011年

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本文编号：355074