本文關(guān)鍵詞：基于粗糙表面的球軸承混合潤滑研究

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【摘要】：滾動軸承的承載能力、振動噪聲、強(qiáng)度、可靠性及壽命等宏觀性能除受其自身結(jié)構(gòu)、工況、材料參數(shù)影響之外,潤滑劑及表面加工質(zhì)量引起的微觀特性對其影響亦較為顯著。目前,滾動軸承的設(shè)計及性能分析中大多忽略潤滑油的影響,或通過采用經(jīng)驗公式計算摩擦系數(shù)以簡化潤滑油拖曳力的影響,但往往理論計算結(jié)果與實際值偏差較大,尤其在面向航空應(yīng)用中難以準(zhǔn)確描述考慮表面加工質(zhì)量時軸承接觸表面的潤滑及摩擦特性�；诖�,本文開展基于粗糙表面的球軸承混合潤滑研究,分析不同粗糙度形貌下球體-滾道接觸界面的潤滑及摩擦特性,為減少摩擦磨損,提高軸承可靠性及壽命奠定一定的理論及工程基礎(chǔ)。首先,將球體和內(nèi)外圈滾道接觸模型等效處理,建立了點接觸熱彈流潤滑模型,采用多重網(wǎng)格法對長橢圓度熱彈流問題進(jìn)行了數(shù)值求解,且就載荷、速度和橢圓度對軸承潤滑問題進(jìn)行了討論分析。再者,建立了基于表面粗糙形貌的接觸副混合潤滑模型,針對多重網(wǎng)格法難以求解混合潤滑問題,本文采用漸進(jìn)網(wǎng)格加密法(PMD)獲得了結(jié)果穩(wěn)定且收斂速度快的數(shù)值解,同時分析了粗糙度基本參數(shù)包括幅值、波長、紋理對潤滑性能的影響,且討論了環(huán)境粘度、徑向載荷、轉(zhuǎn)速對混合潤滑性能的影響。最后,開展了混合潤滑下摩擦系數(shù)的測試試驗,利用三維形貌儀和摩擦磨損試驗機(jī)開展了表面粗糙形貌測量和點接觸球盤摩擦試驗研究,測試了不同轉(zhuǎn)速、不同載荷、不同表面粗糙度下接觸表面的摩擦系數(shù),分析了載荷、速度對摩擦系數(shù)的影響,且將試驗值與仿真計算結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了數(shù)值計算的正確性。
【關(guān)鍵詞】：球軸承 混合潤滑 表面粗糙形貌 漸進(jìn)網(wǎng)格加密法 摩擦系數(shù)測試
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.33;TH117.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 選題背景與意義14-15
• 1.2 潤滑理論的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 光滑表面彈流潤滑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16
• 1.2.2 微彈流潤滑的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 混合潤滑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 軸承潤滑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18
• 1.2.5 潤滑數(shù)值計算算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本文的研究內(nèi)容19-21
• 第二章 球軸承潤滑理論基礎(chǔ)21-37
• 2.1 引言21
• 2.2 軸承的基本幾何參數(shù)21-24
• 2.2.1 節(jié)圓直徑與吻合度21-22
• 2.2.2 曲率與相對曲率22-24
• 2.3 軸承的基本運(yùn)動參數(shù)24-26
• 2.4 潤滑基本理論及數(shù)學(xué)模型26-31
• 2.4.1 點接觸Hertz理論26-28
• 2.4.2 點接觸的幾何分析28-29
• 2.4.3 橢球體—盤模型的建立29-31
• 2.5 潤滑數(shù)值計算方法31-36
• 2.5.1 彈流潤滑數(shù)值計算方法—多重網(wǎng)格法32-34
• 2.5.2 混合潤滑數(shù)值計算方法—漸進(jìn)網(wǎng)格加密法(PMD)34-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 基于粗糙表面的球軸承熱彈流潤滑數(shù)值研究37-59
• 3.1 引言37
• 3.2 表面粗糙度模型及彈流潤滑參數(shù)37-40
• 3.2.1 表面粗糙度基本模型37-38
• 3.2.2 粗糙度形貌參數(shù)38-39
• 3.2.3 彈流粗糙度參數(shù)39-40
• 3.3 熱彈流潤滑模型的建立40-43
• 3.3.1 熱彈流潤滑的基本方程40-41
• 3.3.2 方程的量綱一化41-43
• 3.4 熱彈流潤滑的數(shù)值求解方法43-49
• 3.4.1 方程的離散化43-44
• 3.4.2 壓力的求解44-46
• 3.4.3 膜厚的求解46
• 3.4.4 溫度的求解46-49
• 3.5 球軸承的熱彈流潤滑算例分析49-58
• 3.5.1 光滑表面球軸承的熱彈流潤滑算例分析50-54
• 3.5.2 粗糙表面球軸承的微彈流潤滑算例分析54-58
• 3.6 本章小結(jié)58-59
• 第四章 基于粗糙表面的球軸承混合潤滑數(shù)值研究59-75
• 4.1 前言59
• 4.2 混合潤滑模型的建立59-63
• 4.2.1 混合潤滑的基本方程59-61
• 4.2.2 方程的量綱一化及離散化61-63
• 4.3 粗糙度參數(shù)對球軸承混合潤滑性能的影響分析63-69
• 4.3.1 粗糙紋理對潤滑性能的影響分析64-66
• 4.3.2 粗糙度幅值對潤滑性能的影響分析66-67
• 4.3.3 粗糙度波長對潤滑性能的影響分析67-69
• 4.4 工況參數(shù)對球軸承混合潤滑性能的影響分析69-72
• 4.4.1 環(huán)境粘度對混合潤滑性能的影響分析69-71
• 4.4.2 徑向載荷對混合潤滑性能的影響分析71
• 4.4.3 轉(zhuǎn)速對混合潤滑性能的影響分析71-72
• 4.5 球體-內(nèi)/外圈滾道混合潤滑特性的對比分析72-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 第五章 點接觸混合潤滑的試驗研究75-86
• 5.1 引言75
• 5.2 試驗準(zhǔn)備75-77
• 5.2.1 試驗儀器75-76
• 5.2.2 試驗件設(shè)計76
• 5.2.3 潤滑油特性76-77
• 5.3 試驗開展77-78
• 5.3.1 表面形貌測量試驗步驟77
• 5.3.2 摩擦系數(shù)測量試驗步驟77-78
• 5.4 試驗數(shù)據(jù)處理與分析78-85
• 5.4.1 表面形貌數(shù)據(jù)處理78-80
• 5.4.2 載荷的影響分析80-82
• 5.4.3 轉(zhuǎn)速的影響分析82-83
• 5.4.4 試驗與理論結(jié)果對比分析83-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-88
• 6.1 論文的主要工作與總結(jié)86-87
• 6.2 進(jìn)一步研究工作展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 致謝92-93
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文93

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 蒲偉;王家序;周廣武;李俊陽;褚坤明;;卷吸速度方向與橢圓短軸成一夾角的彈流潤滑漸近網(wǎng)格加密算法[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2014年09期

2 張玉言;王曉力;閆曉亮;;非穩(wěn)態(tài)彈流潤滑狀態(tài)下滾動體-滾道摩擦副的動力特性研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2012年06期

3 楊志強(qiáng);崔金磊;楊沛然;;表面粗糙紋理對非牛頓熱彈流潤滑性能的影響[J];潤滑與密封;2008年04期

4 陳輝;陳海波;胡元中;王慧;;三維粗糙表面的計算機(jī)生成及其紋理控制[J];潤滑與密封;2007年08期

5 孫浩洋,陳曉陽,楊沛然;非牛頓重載滾滑工況有限長線接觸熱彈流研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2005年02期

6 黃平,雒建斌,溫詩鑄;一種數(shù)值求解彈流潤滑膜厚和壓力的新方法[J];潤滑與密封;1998年06期

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本文編號：783588