铁路客车轴箱轴承接触润滑机理

发布时间：2017-05-18 02:03

  本文关键词：铁路客车轴箱轴承接触润滑机理，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴承的内部接触机制以及润滑状况直接影响轴承的服役刚度和疲劳寿命等，是高端轴承研究的重要内容之一。本文以高铁两列圆柱滚子轴箱轴承为研究对象，基于建立的多界面接触力学模型和润滑模型，通过改变配合尺寸、工况等，研究轴箱轴承的接触润滑行为，具体通过以下两个分析过程依次实现： (1)采用有限元法建立了铁路客车轴箱轴承多界面接触力学模型，，改变轮轴支承方式以及配合尺寸，研究轴箱轴承的接触力学行为。结果表明：轮轴的变形会造成轴箱轴承系统载荷的非均匀分布，加剧内侧轴承的接触疲劳，合理地控制外圈与箱体的间隙差以及滚动体与滚道之间的间隙量，可以克服轴箱轴承系统载荷分布不均匀的情况，一定程度上降低发生接触疲劳的概率。 (2)基于多界面接触力学模型以及弹流润滑理论，建立润滑模型，并通过最小膜厚公式与Hertz公式，验证了轴承润滑结果的合理性；根据润滑模型，改变工况条件研究轴箱轴承的润滑性能规律。结果表明，在影响润滑性能的因素中，挠曲问题对两个轴承润滑影响较小，而运行速度对润滑性能影响较大。同时，载荷的增加对润滑性能的影响较大，可导致最小油膜厚度减小，润滑接触压力增大，致使滚动体对滚道的润滑机制进入边界润滑状态。 依据数值实验，铁路客车轴箱轴承系统多界面接触力学模型及接触润滑模拟平台有助于为轴承产品技术发展提供接触润滑机理分析。
【关键词】：铁路客车轴箱 圆柱滚子轴承 轴箱多界面模拟系统 接触载荷 弹性流体润滑
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3;TH117.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题提出的背景及意义9-10
• 1.2 研究对象及特点10-11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.3.1 滚动轴承的力学研究11-12
• 1.3.2 滚动轴承的润滑研究12-13
• 1.4 论文研究的目标、方法及内容13-16
• 1.4.1 研究目标13-14
• 1.4.2 研究方法14
• 1.4.3 研究内容14-16
• 第2章 圆柱滚子轴承及相关理论介绍16-24
• 2.1 铁路客车圆柱滚子轴承简介16-17
• 2.2 滚动轴承接触理论简介17-20
• 2.2.1 圆柱滚子有限长线接触分析17-19
• 2.2.2 Hertz 线接触理论在弹流润滑中的应用形式19-20
• 2.3 圆柱滚子轴承弹流润滑问题20-24
• 2.3.1 Reyonlds 方程的普遍形式20-21
• 2.3.2 等温线接触脂润滑弹流问题21-24
• 第3章 轴承多界面接触行为分析24-37
• 3.1 本章研究内容24
• 3.2 模型及方法24-29
• 3.2.1 轴箱轴承系统几何模型24-26
• 3.2.2 多界面接触力学模型26-28
• 3.2.3 材料特性与载荷施加28-29
• 3.3 结果29-30
• 3.4 讨论30-36
• 3.4.1 轴箱轴承应力分布表现30-31
• 3.4.2 轮轴变形与径向接触载荷之间的关系31-32
• 3.4.3 Δε=0 时，间隙变化对径向接触载荷的影响32-34
• 3.4.4 Δε≠0 时，间隙变化对径向接触载荷的影响34-36
• 3.5 结论36-37
• 第4章 轴箱轴承接触界面润滑性能分析37-59
• 4.1 本章研究内容37
• 4.2 模型及方法37-45
• 4.2.1 轴箱轴承系统润滑模型37-38
• 4.2.2 轴箱轴承系统润滑模型计算坐标系38-39
• 4.2.3 轴箱轴承系统润滑模型基本方程39-42
• 4.2.4 轴箱轴承系统润滑模型数值计算方法42-43
• 4.2.5 轴箱轴承系统润滑参数43-45
• 4.3 结果45-46
• 4.4 讨论46-57
• 4.4.1 轴箱轴承脂润滑性能46-49
• 4.4.2 轴箱轴承运行工况下的润滑性能49-54
• 4.4.3 载荷变化对润滑性能的影响54-56
• 4.4.4 润滑状态分析56-57
• 4.5 结论57-59
• 第5章 总结与展望59-61
• 5.1 本文主要工作与结论59
• 5.1.2 接触力学研究方面59
• 5.1.3 润滑表现研究方面59
• 5.2 求解方法的总结59-60
• 5.3 研究展望60-61
• 致谢61-62
• 附录 攻读硕士研究生期间发表的论文62-63
• 参考文献63-67
• 详细摘要67-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：374898