本文關(guān)鍵詞：滾動軸承中偏歪斜滾子熱彈流潤滑特性研究

  更多相關(guān)文章： 熱彈流潤滑 有限長線接觸 非牛頓流體 偏歪斜滾子 滾子修形

【摘要】：滾動軸承、齒輪和凸輪等零件在工程實際中應(yīng)用廣泛。滾子受到載荷作用將產(chǎn)生偏斜和歪斜,會影響其彈流潤滑性能;零件在高速條件下的熱效應(yīng)不容忽視。為此,本文主要以滾動軸承為研究對象,采用非牛頓流體,研究了零件的表面溫度效應(yīng)和熱條件下滾子的偏歪斜效應(yīng);為減小偏歪斜效應(yīng),對熱條件下的偏歪斜滾子進行了修形研究。首先,基于兩個圓柱滾子零件之間形成的線接觸彈流潤滑問題,采用指數(shù)率非牛頓流變模型,考慮零件表面溫度影響,研究了彈流潤滑問題中的熱效應(yīng)和非牛頓效應(yīng)。結(jié)果表明:指數(shù)率非牛頓流體在熱彈流潤滑中,零件的溫度效應(yīng)不容忽視。與牛頓流體相似,剪稀和剪稠流體的中心膜厚均取決于接觸區(qū)入口處由零件溫度影響的當(dāng)量粘度。當(dāng)零件溫度與供油溫度不同時,油膜厚度隨著流變指數(shù)增加而增大。無量綱卷吸速度一定,指數(shù)率非牛頓流體的當(dāng)量環(huán)境粘度增加時,油膜溫度降低。其次,采用Eyring非牛頓流變模型,建立了滾子偏歪斜耦合條件下滾子-套圈間形成的有限長線接觸熱彈流潤滑模型,并得到了完全數(shù)值解。給出了偏歪斜滾子-外圈接觸與偏歪斜滾子-內(nèi)圈接觸時的非牛頓熱彈流潤滑特性。結(jié)果表明:與滾子理想狀態(tài)相比,滾子歪斜和偏斜同時存在時,熱效應(yīng)更突出,潤滑特性沿滾子軸向分布更不均。偏歪斜滾子-內(nèi)圈接觸與偏斜滾子-內(nèi)圈接觸比,由于歪斜滾子-內(nèi)圈接觸會緩解邊緣效應(yīng)和偏載效應(yīng),因此,偏載滾子-內(nèi)圈接觸副的摩擦系數(shù)高,載荷偏距大。特征剪應(yīng)力會影響油膜溫度和摩擦系數(shù),而對油膜厚度幾乎無影響。最后,為減小滾子的偏歪斜效應(yīng),對滾子母線進行了修形,研究了修形滾子的非牛頓流體有限長線接觸熱彈流潤滑問題,并考察了滾子在理想、偏斜、歪斜和偏歪斜耦合條件下母線修形對熱彈流潤滑的影響。結(jié)果表明:當(dāng)滾子處于理想狀態(tài)、偏斜狀態(tài)、歪斜狀態(tài)和偏歪斜耦合狀態(tài)時,對滾子母線進行修形都可減小滾子的邊緣效應(yīng)及偏斜或歪斜效應(yīng);滾子處于4種狀態(tài)時,滾子的母線修形存在一個最佳量。采用給直母線滾子加上一個凸度函數(shù)進行修形的方法簡單可行,為滾子修形的工程應(yīng)用提供了新思路。
【關(guān)鍵詞】：熱彈流潤滑 有限長線接觸 非牛頓流體 偏歪斜滾子 滾子修形
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 主要符號表11-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 研究背景14-16
• 1.2 滾子副表面溫度的影響16-17
• 1.3 滾子偏歪斜耦合效應(yīng)17-19
• 1.4 滾子修形研究19
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容及意義19-22
• 1.5.1 本文的主要研究內(nèi)容19-20
• 1.5.2 本文的研究意義20-22
• 第2章 指數(shù)率非Newton模型彈流潤滑中的零件溫度效應(yīng)22-36
• 2.1 數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值方法22-29
• 2.1.1 數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.1.2 數(shù)學(xué)模型的無量綱化25-28
• 2.1.3 數(shù)值方法28-29
• 2.2 結(jié)果與討論29-33
• 2.2.1 零件溫度te對潤滑性能的影響29-32
• 2.2.2 流變指數(shù)n對潤滑性能的影響32-33
• 2.2.3 環(huán)境粘度對潤滑性能的影響33
• 2.3 本章小結(jié)33-36
• 第3章 滾動軸承中偏歪斜滾子的熱彈流潤滑分析36-56
• 3.1 數(shù)學(xué)模型36-41
• 3.2 數(shù)值方法41-42
• 3.3 結(jié)果分析42-54
• 3.3.1 滾子與軸承外圈接觸43-44
• 3.3.2 滾子與軸承內(nèi)圈接觸44-49
• 3.3.3 特征剪應(yīng)力對潤滑性能的影響49-51
• 3.3.4 滑滾比對潤滑性能的影響51-53
• 3.3.5 轉(zhuǎn)速對潤滑性能的影響53-54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第4章 熱條件下偏歪斜滾子的修形研究56-74
• 4.1 數(shù)學(xué)模型56-57
• 4.2 結(jié)果分析57-72
• 4.2.1 理想滾子的修形57-61
• 4.2.2 偏斜滾子的修形61-65
• 4.2.3 歪斜滾子的修形65-68
• 4.2.4 偏歪斜滾子的修形68-72
• 4.3 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論與展望74-76
• 參考文獻76-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文82-84
• 致謝84

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本文編號：750116