本文關(guān)鍵詞：車輛傳動(dòng)高速球軸承非等溫兩相流場(chǎng)及傳熱研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著車輛傳動(dòng)裝置向著高功率密度的方向發(fā)展,軸承的轉(zhuǎn)速在不斷升高,相應(yīng)產(chǎn)生大量的熱,引起軸承溫升的增加,進(jìn)而影響軸承的工作性能和使用壽命。因此,為了更合理的控制球軸承的溫升,我們需要對(duì)球軸承的非等溫兩相流動(dòng)特性有更深入的了解。針對(duì)噴油潤(rùn)滑高速球軸承非等溫兩相流動(dòng)的問題,開展噴油潤(rùn)滑球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性、參數(shù)影響規(guī)律和球軸承兩相流動(dòng)試驗(yàn)研究。本文首先建立了軸承內(nèi)腔兩相流場(chǎng)及包含軸、軸承座、軸承內(nèi)外圈、保持架及滾動(dòng)體的固體區(qū)域的耦合傳熱模型,引入MRF方法解決了相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面數(shù)值傳遞的問題,兩相流模型采用VOF模型,通過數(shù)值計(jì)算得到噴油潤(rùn)滑下軸承的非等溫流動(dòng)特性,并提出了一種簡(jiǎn)化的軸承平均溫度的理論計(jì)算方法。軸承內(nèi)圈的溫度要高于外圈溫度,且內(nèi)圈溫度周向較為均勻,球軸承內(nèi)部流場(chǎng)及軸承外圈的溫度分布與油氣分布呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,潤(rùn)滑油含量越多的地方溫度越低,因而軸承內(nèi)部流場(chǎng)及軸承外圈的溫度周向分布并不均勻,在噴嘴附近軸承內(nèi)部流場(chǎng)的溫度最低,沿旋轉(zhuǎn)方向溫度逐漸增加,在旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)靠近噴嘴處溫度又有所下降。在球軸承耦合傳熱數(shù)值模型的基礎(chǔ)上,通過建立不同參數(shù)包括軸承工作轉(zhuǎn)速、噴油流量、噴嘴數(shù)目和噴油速度的傳熱模型,對(duì)各參數(shù)下的噴油潤(rùn)滑球軸承的非等溫兩相流動(dòng)特性展開深入研究,得到各參數(shù)的影響規(guī)律。軸承溫度會(huì)隨工作轉(zhuǎn)速的升高而升高,流場(chǎng)流動(dòng)的平均速度和攪油扭矩同樣隨轉(zhuǎn)速增加而增加,內(nèi)部流場(chǎng)含油率最高的位置在噴嘴附近,但當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí),含油率最高的位置沿旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí),軸承內(nèi)部油氣分布的不均勻程度減弱,外圈溫度更加均勻;軸承溫度隨潤(rùn)滑油流量的增加而下降。外圈溫度隨噴油流量的變化相對(duì)內(nèi)圈溫度的變化不顯著;軸承的溫度隨噴嘴數(shù)目的增加而降低,多噴嘴噴油潤(rùn)滑的球軸承內(nèi)部流場(chǎng)油氣分布在軸承周向上隨噴嘴數(shù)目的變化呈現(xiàn)周期性的分布規(guī)律,在每個(gè)分布周期內(nèi)油氣分布與單噴嘴時(shí)相似,因而外圈和流場(chǎng)的溫度分布呈現(xiàn)相似的規(guī)律,攪油扭矩同樣隨著噴嘴數(shù)目在上升;噴油速度越高,軸承的溫度也會(huì)越高。通過改變噴油速度并不能有效的改善含油率最低的位置的潤(rùn)滑油含量。對(duì)軸承非等溫兩相流動(dòng)特性影響參數(shù)的研究,為高速軸承的精確潤(rùn)滑提供了參考依據(jù)。最后,本文借助于UMT摩擦機(jī),進(jìn)行改造安裝了試驗(yàn)軸承及噴油潤(rùn)滑系統(tǒng)。利用單反相機(jī)得到不同參數(shù)流場(chǎng)的流型,對(duì)數(shù)值計(jì)算進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)利用自帶扭矩傳感器測(cè)得軸承摩擦轉(zhuǎn)矩,并得到其隨各噴油參數(shù)及軸承工作轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：高速球軸承 兩相流動(dòng) 流型 耦合傳熱 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題背景及意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 滾動(dòng)軸承噴油潤(rùn)滑研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 兩相流動(dòng)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.3 滾動(dòng)軸承摩擦生熱研究16-17
• 1.2.4 滾動(dòng)軸承傳熱研究17-19
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 第2章 噴油潤(rùn)滑球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性研究20-46
• 2.1 球軸承流固耦合傳熱20-22
• 2.2 球軸承流固耦合傳熱數(shù)值模型22-31
• 2.2.1 控制方程22-24
• 2.2.2 兩相流模型24-25
• 2.2.3 湍流模型25-26
• 2.2.4 網(wǎng)格模型26-28
• 2.2.5 數(shù)值計(jì)算方法28
• 2.2.6 邊界條件設(shè)置28-30
• 2.2.7 收斂條件30-31
• 2.3 球軸承產(chǎn)熱31-33
• 2.4 球軸承流固耦合傳熱數(shù)值計(jì)算結(jié)果與分析33-44
• 2.4.1 球軸承流固區(qū)域溫度場(chǎng)分析33-40
• 2.4.2 球軸承兩相潤(rùn)滑溫度估算40-44
• 2.5 本章小結(jié)44-46
• 第3章 噴油潤(rùn)滑球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性的參數(shù)影響規(guī)律46-73
• 3.1 轉(zhuǎn)速對(duì)球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性的影響46-51
• 3.1.1 轉(zhuǎn)速對(duì)球軸承兩相流場(chǎng)的影響46-49
• 3.1.2 轉(zhuǎn)速對(duì)球軸承溫度場(chǎng)的影響49-51
• 3.2 噴油流量對(duì)球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性的影響51-55
• 3.2.1 噴油流量對(duì)球軸承兩相流場(chǎng)的影響51-54
• 3.2.2 噴油流量對(duì)球軸承溫度場(chǎng)的影響54-55
• 3.3 噴嘴數(shù)目對(duì)球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性的影響55-60
• 3.3.1 噴嘴數(shù)目對(duì)球軸承兩相流場(chǎng)的影響55-58
• 3.3.2 噴嘴數(shù)目對(duì)球軸承溫度場(chǎng)的影響58-60
• 3.4 噴油速度對(duì)球軸承非等溫兩相流動(dòng)特性的影響60-64
• 3.4.1 噴油速度對(duì)球軸承兩相流場(chǎng)的影響60-62
• 3.4.2 噴油速度對(duì)球軸承溫度場(chǎng)的影響62-64
• 3.5 參數(shù)的靈敏度分析64-71
• 3.5.1 各參數(shù)對(duì)球軸承兩相流場(chǎng)的靈敏度分析64-69
• 3.5.2 各參數(shù)對(duì)球軸承溫度場(chǎng)的靈敏度分析69-71
• 3.6 本章小結(jié)71-73
• 第4章 噴油潤(rùn)滑球軸承兩相流動(dòng)試驗(yàn)73-85
• 4.1 噴油潤(rùn)滑球軸承兩相流動(dòng)試驗(yàn)原理74-75
• 4.2 噴油潤(rùn)滑球軸承兩相流動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備75-78
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析78-83
• 4.3.1 兩相流動(dòng)油氣分布78-81
• 4.3.2 球軸承摩擦力矩81-83
• 4.4 本章小結(jié)83-85
• 總結(jié)85-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單92-93
• 致謝93-94

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1 安景灝;軸承的拆裝[J];機(jī)械工人.冷加工;2003年10期

2 ;全國(guó)軸承修舊利廢概況[J];軸承;1974年02期

3 ;1、3類軸承內(nèi)圈內(nèi)徑廢品的改制[J];軸承;1979年05期

4 ;軸承跑圈快速可靠的維修方法[J];工程機(jī)械與維修;2000年06期

5 乾正幸,郭正標(biāo);300系新干線電車用車軸軸承內(nèi)圈拔出方法的改善[J];國(guó)外鐵道車輛;2000年06期

6 ;2001年《軸承》年度索引[J];軸承;2001年12期

7 ;2002年《軸承》年度索引[J];軸承;2002年12期

8 張合軍,房宏政;軸承跑內(nèi)外圈的簡(jiǎn)易維修方法[J];礦山機(jī)械;2002年02期

9 ;2003年《軸承》年度索引[J];軸承;2003年12期

10 黃明貴;也談傳動(dòng)箱軸承的拆卸[J];摩托車;2004年06期

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1 張偉;;提高軸承可靠性,爭(zhēng)創(chuàng)精品軸承[A];2006年全國(guó)機(jī)械可靠性學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

2 浦紅;王德寶;王仲琨;;減速機(jī)軸承內(nèi)圈表面剝離原因分析[A];全國(guó)冶金物理測(cè)試信息網(wǎng)建網(wǎng)30周年學(xué)術(shù)論文集[C];2011年

3 宋子厚;;軸承電流的探討[A];2004年中國(guó)造紙學(xué)會(huì)新聞紙專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文及報(bào)告匯編[C];2004年

4 朱岱青;;水渣2#斗輪機(jī)的軸承檢修新工藝[A];上海物流工程學(xué)會(huì)2003’論文集[C];2003年

5 張寧;陳南;韓安;;軸承生產(chǎn)質(zhì)量控制用噪聲測(cè)量分析系統(tǒng)[A];第五屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

6 明陽;陳進(jìn);;基于循環(huán)維納濾波器和包絡(luò)譜的軸承微弱故障特征提取[A];第十二屆全國(guó)設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

7 楊錦斌;;量化軸承預(yù)緊,提升主軸品質(zhì)[A];2007年全國(guó)機(jī)電企業(yè)工藝年會(huì)《星火機(jī)床杯》工藝創(chuàng)新發(fā)展綠色制造節(jié)約型工藝有獎(jiǎng)?wù)魑目萍颊撐募痆C];2007年

8 達(dá)文弟;彭德軍;譚建宇;;關(guān)于拉矯輥及其減速機(jī)壽命的思考[A];2012年全國(guó)煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（下）[C];2012年

9 達(dá)文弟;彭德軍;譚建宇;;關(guān)于拉矯輥及其減速機(jī)壽命的思考[A];2012年河北省軋鋼技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2012年

10 達(dá)文弟;彭德軍;譚建宇;;關(guān)于拉矯輥及其減速機(jī)壽命的思考[A];2012河北省煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 無錫宏大紡織機(jī)械專件有限公司 宣衛(wèi)邋周小飛 史美琛;紡錠軸承的維護(hù)和保養(yǎng)方法[N];中國(guó)紡織報(bào);2007年

2 本報(bào)記者 劉聰;深耕高精技術(shù)領(lǐng)域 軸承企業(yè)閃耀制博會(huì)[N];機(jī)電商報(bào);2007年

3 記者 鄭惠華 通訊員 楊勝敏;德龍公司軋鋼廠自制設(shè)備搞節(jié)約[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2006年

4 本報(bào)記者 王淑梅;創(chuàng)新風(fēng)電 持續(xù)動(dòng)力[N];機(jī)電商報(bào);2010年

5 陜西省漢中市宇星電力電子學(xué)校教師 郭秦漢;三相異步電動(dòng)機(jī)的維護(hù)常識(shí)[N];電子報(bào);2008年

6 ;SKF應(yīng)用于連鑄的最新解決方案[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

7 潘杰宗;立磨磨輥軸承性能分析[N];中國(guó)建材報(bào);2011年

8 張海鵬　王世鋒;我國(guó)軸承技術(shù)裝備水平不斷提高[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

9 車尚禮;滾動(dòng)軸承損壞的原因及正確裝配方法[N];山東科技報(bào);2000年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王禹;PWM逆變器驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)高頻軸承電流關(guān)鍵問題研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

2 王楠;基于分形—小波的低速軸承磨損故障物理特征研究[D];東北大學(xué);2008年

3 陳錦江;軸承數(shù)字化設(shè)計(jì)及其在高速陶瓷球軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2004年

4 劉方;非平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)列車輪對(duì)軸承道旁聲學(xué)故障診斷方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

5 于永o

本文編號(hào)：341296