鋰基潤(rùn)滑脂流變特性與工作性能相關(guān)性研究
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【摘要】:潤(rùn)滑脂作為不可替代的潤(rùn)滑材料,在軸承行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。潤(rùn)滑脂流變特性直接影響其使用性能,本文系統(tǒng)地探究了潤(rùn)滑脂流變特性能對(duì)摩擦磨損性能、軸承啟動(dòng)性能和軸承振動(dòng)噪聲性能的影響規(guī)律,利用流變特性對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行評(píng)價(jià),為不同工況下潤(rùn)滑脂的選擇提供依據(jù)。以環(huán)烷基和石蠟基基礎(chǔ)油為原材料,改變稠化劑含量,分別制備了6種NLGI等級(jí)不同的潤(rùn)滑脂,對(duì)制備成功的潤(rùn)滑脂的錐入度和滴點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)分析;選擇漿式轉(zhuǎn)子流變儀、四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、摩擦力矩測(cè)試儀和振動(dòng)測(cè)試儀作為試驗(yàn)設(shè)備,設(shè)計(jì)了總體試驗(yàn)方案。對(duì)流變特性與摩擦磨損性能的相關(guān)性進(jìn)行研究。首先分析了潤(rùn)滑脂表觀粘度對(duì)摩擦系數(shù)的影響,并對(duì)相關(guān)性試驗(yàn)進(jìn)行誤差分析;其次在高速輕載、低速重載、轉(zhuǎn)速載荷適中三種工況下研究表觀粘度和粘剪曲線對(duì)摩擦系數(shù)、磨斑直徑、磨痕情況的影響趨勢(shì);最后以單因素法改變潤(rùn)滑脂使用工況參數(shù),研究速度、溫度和載荷變化對(duì)相關(guān)性趨勢(shì)的影響,發(fā)現(xiàn)由工況參數(shù)改變引起的潤(rùn)滑脂表觀粘度變化對(duì)摩擦磨損性能的影響趨勢(shì)并不一致。對(duì)流變特性與潤(rùn)滑脂軸承啟動(dòng)性能的相關(guān)性進(jìn)行研究。首先討論了軸承摩擦力矩的影響因素,通過正交試驗(yàn)和極差分析確定了測(cè)試摩擦力矩的試驗(yàn)參數(shù);其次分別測(cè)試了12種潤(rùn)滑脂在空載和負(fù)載條件下的啟動(dòng)摩擦力矩,研究了流變特性中的屈服應(yīng)力和粘彈性對(duì)啟動(dòng)摩擦力矩的影響;最后測(cè)試了低速條件下潤(rùn)滑脂摩擦力矩的變化幅度,分析了潤(rùn)滑脂的彈性模量、觸變性對(duì)摩擦力矩幅度變化的影響。對(duì)流變特性與潤(rùn)滑脂軸承振動(dòng)噪聲性能的相關(guān)性進(jìn)行研究。首先分析了軸承振動(dòng)噪聲的影響因素,計(jì)算了試驗(yàn)所用角接觸球軸承和深溝球軸承的特征頻率;其次在無潤(rùn)滑情況下測(cè)試兩種軸承啟動(dòng)階段的振動(dòng)信號(hào),并分析了振動(dòng)來源;最后分別測(cè)試了12種脂潤(rùn)滑條件下軸承的振動(dòng)信號(hào),并將其分為低頻、中頻、高頻三個(gè)頻段,分析了彈性模量、觸變性和剪切時(shí)變性對(duì)振動(dòng)信號(hào)峰值和平均值的影響。
【關(guān)鍵詞】:鋰基潤(rùn)滑脂 流變特性 工作性能 相關(guān)性
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH117.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題的來源及研究的目的和意義9-10
- 1.1.1 課題來源9
- 1.1.2 研究的目的和意義9-10
- 1.2 潤(rùn)滑脂性能研究現(xiàn)狀10-15
- 1.2.1 潤(rùn)滑脂流變特性研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 潤(rùn)滑脂工作性能研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.3 潤(rùn)滑脂流變性能對(duì)工作性能影響研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容15-17
- 第2章 潤(rùn)滑脂樣品制備及總體研究方案設(shè)計(jì)17-29
- 2.1 鋰基潤(rùn)滑脂樣品原料的選擇與試驗(yàn)裝置17-19
- 2.1.1 原料的選擇17-18
- 2.1.2 制備試驗(yàn)裝置及其用法18-19
- 2.2 鋰基潤(rùn)滑脂樣品的制備及理化性能檢測(cè)19-22
- 2.2.1 鋰基潤(rùn)滑脂樣品的制備流程19-20
- 2.2.2 基本理化性能檢測(cè)儀器及用法20-21
- 2.2.3 基本理化性能檢測(cè)對(duì)比21-22
- 2.3 總體研究方案設(shè)計(jì)22-28
- 2.3.1 總體研究方案設(shè)計(jì)22-23
- 2.3.2 流變特性試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)23-25
- 2.3.3 工作性能試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)25-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第3章 潤(rùn)滑脂流變特性與摩擦磨損性能相關(guān)性研究29-52
- 3.1 潤(rùn)滑脂流變特性與摩擦性能相關(guān)性分析29-32
- 3.1.1 潤(rùn)滑脂表觀粘度與摩擦系數(shù)相關(guān)性分析29-31
- 3.1.2 相關(guān)性誤差分析31-32
- 3.2 三種工況下流變特性與摩擦磨損性能相關(guān)性32-41
- 3.2.1 潤(rùn)滑脂的粘剪曲線32-34
- 3.2.2 高速輕載工況34-36
- 3.2.3 低速重載工況36-39
- 3.2.4 轉(zhuǎn)速載荷適中工況39-41
- 3.3 運(yùn)行參數(shù)對(duì)潤(rùn)滑脂相關(guān)性的影響41-50
- 3.3.1 轉(zhuǎn)速因素41-44
- 3.3.2 溫度因素44-47
- 3.3.3 載荷因素47-50
- 3.4 本章小結(jié)50-52
- 第4章 潤(rùn)滑脂流變特性與軸承啟動(dòng)性能相關(guān)性研究52-69
- 4.1 與軸承啟動(dòng)性能有關(guān)的流變特性52-61
- 4.1.1 潤(rùn)滑脂的屈服應(yīng)力和彈性模量52-54
- 4.1.2 潤(rùn)滑脂的粘彈性54-56
- 4.1.3 潤(rùn)滑脂的觸變性56-58
- 4.1.4 潤(rùn)滑脂觸變影響的剪切時(shí)變性58-61
- 4.2 流變特性對(duì)軸承啟動(dòng)摩擦力矩的影響61-66
- 4.2.1 滾動(dòng)軸承啟動(dòng)摩擦力矩影響因素61-62
- 4.2.2 滾動(dòng)軸承啟動(dòng)摩擦力矩試驗(yàn)62-64
- 4.2.3 流變特性對(duì)啟動(dòng)摩擦力矩的影響64-66
- 4.3 流變特性對(duì)摩擦力矩幅度變化的影響66-68
- 4.3.1 空載時(shí)流變特性對(duì)摩擦力矩幅度變化的影響66-67
- 4.3.2 負(fù)載時(shí)流變特性對(duì)摩擦力矩幅度變化的影響67-68
- 4.4 本章小結(jié)68-69
- 第5章 潤(rùn)滑脂流變特性與振動(dòng)噪聲性能相關(guān)性研究69-83
- 5.1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲分析69-73
- 5.1.1 滾動(dòng)軸承的特征頻率69-71
- 5.1.2 角接觸球軸承的振動(dòng)信號(hào)71-72
- 5.1.3 深溝球軸承的振動(dòng)信號(hào)72-73
- 5.2 流變特性對(duì)角接觸球軸承振動(dòng)噪聲的影響73-77
- 5.2.1 低頻段振動(dòng)頻率分析73-74
- 5.2.2 中頻段振動(dòng)頻率分析74-75
- 5.2.3 高頻段振動(dòng)頻率分析75-77
- 5.3 流變特性對(duì)深溝球軸承振動(dòng)噪聲的影響77-82
- 5.3.1 低頻段振動(dòng)頻率分析77-79
- 5.3.2 中頻段振動(dòng)頻率分析79-80
- 5.3.3 高頻段振動(dòng)頻率分析80-82
- 5.4 本章小結(jié)82-83
- 結(jié)論83-84
- 參考文獻(xiàn)84-89
- 致謝89
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1091924
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