【摘要】：目前越來越多的機(jī)械設(shè)備在重載情況下運(yùn)行,許多重載設(shè)備在工作過程中載荷往往都集中在一個非常小的接觸面上,導(dǎo)致非常大的工作壓力和彈性變形。由于機(jī)械表面存在一定的粗糙度,接觸界面處有些地方存在固體的直接接觸(接觸區(qū)),有些地方被潤滑油隔開(流體區(qū)),往往把這種流體區(qū)和接觸區(qū)共存的現(xiàn)象稱為混合潤滑。目前對于混合潤滑的數(shù)值研究主要集中在恒溫情況下,對于熱混合潤滑的研究較少,而重載情況下必然導(dǎo)致高溫,因此考慮溫度場的混合潤滑更加符合實(shí)際情況。本文主要建立了熱混合潤滑模型,通過數(shù)值模擬的方法,研究球軸承不同工況下的熱混合潤滑現(xiàn)象,并分析溫度場對其潤滑性能的影響。首先,研究固體表面溫度場的計(jì)算方法,比較矩形近似法,Green函數(shù)法和線性插值三種不同方法的計(jì)算精度和計(jì)算效率,確定Green函數(shù)法適合用于混合潤滑熱分析。其次,結(jié)合表面溫升方程,油膜溫度方程和統(tǒng)一的Reynolds方程系統(tǒng)建立瞬態(tài)熱混合潤滑模型。數(shù)值分析得出熱混合潤滑的主要特征,研究熱混合潤滑瞬態(tài)過程中油膜壓力,厚度及溫度場的變化,分析溫度場對潤滑性能的影響。最后,將熱混合潤滑模型與角接觸球軸承運(yùn)動模型相結(jié)合,建立角接觸球軸承熱分析模型。研究軸承不同工況下的油膜壓力,厚度及溫度場的分布情況,分析軸承滾動體自旋速度,軸承接觸角和吻合度等參數(shù)對其潤滑性能的影響。
【圖文】：

矩形熱源引起的穩(wěn)態(tài)溫升

17圖 2.6(a~b)給出了一個對應(yīng)于 Hertzain 點(diǎn)接觸的橢圓熱源(圖 a 中 pe=10)引起的穩(wěn)態(tài)溫升(圖b)，圖2.6c給出坐標(biāo)點(diǎn)固定在熱源中心并隨熱源移動，pe=0.01、pe=1、pe=5、pe=10 時該橢圓熱源作用下中心截面的溫升結(jié)果與 Tain 和 Kennedy[27]的解比較也具有較好的一致性。(a)橢圓熱源 (b) 穩(wěn)態(tài)溫升(Pe=1)(c) 中心截面溫度圖 2.6 橢圓熱源引起的穩(wěn)態(tài)溫升在圖 2.5~6(a,b)中兩種熱源的引起的溫升分布都受熱源分布的影響，，溫升最大值坐標(biāo)與熱源最大值的坐標(biāo)出現(xiàn)偏移，并且偏移方向與熱源運(yùn)動方向一致。2.5~6(c)中間截面溫度圖中，x 軸是表示位置坐標(biāo)，y 軸表示無量綱溫度，圖中隨著速度(pe)的增加表面溫升越低，并且最大溫升逐漸從熱源中心(x=0)向熱源邊緣移動。這說明速度(pe)越小時
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH117.2

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