动态条件下圆柱滚子轴承的润滑性能分析

发布时间：2017-08-18 17:03

  本文关键词：动态条件下圆柱滚子轴承的润滑性能分析

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【摘要】：本文主要从理论和试验两方面研究了动态条件下圆柱滚子轴承的润滑性能。全文共包括三部分：滚子和无限大平面间的动态有限长线接触弹流润滑分析；滚动轴承中滚子歪斜的动态弹流润滑分析；急停过程弹流润滑问题的试验与理论研究。 首先，以滚子与无限大平面间形成的有限长线接触副为模型，分别考虑载荷变化和速度变化研究了其动态弹流润滑问题。结果表明，载荷冲击和速度波动会导致接触区的油膜呈现动态效应，且幅值越大，周期越短，动态效应越明显。 其次，建立了圆柱滚子轴承中歪斜滚子与外圈接触的动态弹流润滑模型，分别在载荷变化、速度变化和歪斜角变化的条件下求得了歪斜滚子副动态弹流润滑问题的完全数值解。分析表明，歪斜滚子副受到冲击载荷时，润滑状态相对于正常滚子副更加恶劣；速度变化对歪斜滚子副润滑性能的不利影响较弱；歪斜角变化则会导致滚子两端膜厚大小不一致。 最后，对滚子副急停过程的弹流润滑问题进行了光干涉试验与数值分析。试验中滚子副的急停通过电机制动实现，然后使用CCD摄像机的高速拍摄功能捕捉油膜的干涉图像。结果表明，滚子副急停时，膜厚迅速减小，油膜变为对称分布，接触区中心位置出现明显凹陷，当最小膜厚减小为零后，该凹陷仍能维持一段时间。试验结果与理论结果的定性比较表明，，变化规律具有一致性。
【关键词】：动态 有限长线接触 滚子歪斜 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】：TH133.3
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 物理量名称及主要符号表11-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 引言13-14
• 1.2 本文的研究背景14-19
• 1.2.1 非稳态(动态)弹流润滑研究14-16
• 1.2.2 滚子歪斜的润滑研究16-18
• 1.2.3 急停过程中的弹流润滑问题18-19
• 1.3 理论方法及试验技术19-21
• 1.3.1 理论计算方法19-20
• 1.3.2 试验技术20-21
• 1.4 本文的主要研究内容及意义21-23
• 1.4.1 本文的主要研究内容21-22
• 1.4.2 本文的研究意义22-23
• 第2章 动态有限长线接触弹流润滑分析23-61
• 2.1 基本方程及其无量纲化23-30
• 2.1.1 基本方程及其边界条件23-26
• 2.1.2 基本方程的无量纲化及其离散26-30
• 2.2 数值方法30-32
• 2.3 算例与结果32-59
• 2.3.1 载荷冲击的非稳态弹流润滑问题33-47
• 2.3.2 速度波动的非稳态弹流润滑问题47-59
• 2.4 本章小结59-61
• 第3章 基于轴承中滚子歪斜的动态弹流润滑研究61-81
• 3.1 基本方程及其无量纲化61-66
• 3.1.1 基本方程及其边界条件61-64
• 3.1.2 基本方程及其边界条件的无量纲形式64-66
• 3.2 数值方法66
• 3.3 结果分析与讨论66-80
• 3.3.1 滚子歪斜对润滑性能的影响66-68
• 3.3.2 载荷冲击时歪斜滚子副的动态弹流润滑问题68-72
• 3.3.3 速度波动时歪斜滚子副的动态弹流润滑问题72-75
• 3.3.4 歪斜角变化时的动态弹流润滑问题75-80
• 3.4 结论80-81
• 第4章 急停过程弹流润滑问题的试验与理论研究81-107
• 4.1 试验研究81-100
• 4.1.1 试验装置81-92
• 4.1.2 试验准备92-95
• 4.1.3 试验结果95-100
• 4.2 急停过程弹流润滑问题的数值分析100-106
• 4.2.1 pH0= 0.8 GPa 时的理论结果100-103
• 4.2.2 pH0= 0.4 GPa 时的理论结果103-106
• 4.3 本章小结106-107
• 第5章 结论107-109
• 参考文献109-117
• 攻读硕士学位期间完成的学术论文117-119
• 致谢119

【参考文献】

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本文编号：695695