本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承咬入與局部缺陷打滑的動(dòng)力學(xué)建模及影響因素研究

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【摘要】：滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中傳遞運(yùn)動(dòng)和承受載荷的最為重要的零部件之一，起到支撐軸及軸上零件、減小轉(zhuǎn)軸與支承間磨損與摩擦、保持轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)精度等作用。磨損與剝落是滾動(dòng)軸承最主要的故障形式；據(jù)統(tǒng)計(jì)，高速航空軸承故障中，打滑造成的比重超過了25%。打滑將影響滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)行，降低軸承的旋轉(zhuǎn)精度，導(dǎo)致潤(rùn)滑油溫度劇烈增加，致使油膜破裂，縮短軸承的使用壽命。 為了減小由軸承打滑導(dǎo)致的軸承故障所造成的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，必須解決滾動(dòng)軸承的打滑故障特征這一基礎(chǔ)性的科學(xué)問題。然而，滾動(dòng)軸承打滑的影響因素非常復(fù)雜，包括非線性接觸、游隙、潤(rùn)滑油膜、變摩擦阻力系數(shù)和保持架的作用等因素，滾動(dòng)軸承的打滑動(dòng)力學(xué)特征，尤其是承載區(qū)滾動(dòng)體咬入與局部剝落故障區(qū)域內(nèi)的打滑動(dòng)力學(xué)特征尚未完全解明，，因此開展?jié)L動(dòng)軸承咬入與局部缺陷打滑故障的動(dòng)力學(xué)建模及影響因素的研究，具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。 承載區(qū)滾動(dòng)體咬入打滑與滾道表面局部剝落缺陷區(qū)域打滑是造成滾動(dòng)軸承損傷的主要原因之一。如何描述承載區(qū)滾動(dòng)體咬入打滑與滾道表面局部缺陷區(qū)域打滑動(dòng)力學(xué)特征及其對(duì)滾動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)特征的影響，目前的研究尚未完全解決。針對(duì)這個(gè)問題，本文以深溝球軸承軸承為研究對(duì)象，具體分析了潤(rùn)滑油膜和外圈滾道表面局部剝落故障引起的軸承打滑動(dòng)力學(xué)特征，建立了滾動(dòng)軸承打滑動(dòng)力學(xué)模型，研究了承載區(qū)滾子咬入與外圈滾道局部剝落缺陷對(duì)深溝球軸承的打滑特性的影響規(guī)律，獲得了一些有價(jià)值的結(jié)論。本文主要開展了以下研究工作： ①針對(duì)滾動(dòng)軸承打滑的問題，應(yīng)用Hertz點(diǎn)接觸的求解方法，獲得了承載區(qū)滾動(dòng)體與滾道之間的彈性接觸變形量、接觸剛度及軸承的載荷分布；應(yīng)用彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，分析了徑向載荷、內(nèi)圈轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油膜動(dòng)力粘度和黏壓系數(shù)對(duì)潤(rùn)滑油膜厚度和潤(rùn)滑油膜剛度的影響。 ②基于剛性套圈假設(shè)理論，根據(jù)深溝球軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮了潤(rùn)滑油膜的影響，建立了承載區(qū)滾動(dòng)體咬入打滑動(dòng)力學(xué)模型，并采用龍格庫(kù)塔數(shù)值積分方法進(jìn)行求解，獲得了滾動(dòng)軸承的打滑動(dòng)力學(xué)特征；對(duì)比分析了有油潤(rùn)滑油膜與無(wú)潤(rùn)滑油膜對(duì)滾動(dòng)軸承打滑動(dòng)力學(xué)特征的差異；研究了徑向載荷與內(nèi)圈轉(zhuǎn)速對(duì)滾動(dòng)軸承打滑動(dòng)力學(xué)特征的影響規(guī)律。 ③分析了深溝球軸承滾動(dòng)體與局部剝落故障之間的接觸特點(diǎn)，根據(jù)深溝球軸承滾子與局部故障邊緣之間的接觸關(guān)系，基于半正弦函數(shù)時(shí)變位移激勵(lì)局部剝落故障模型，建立了深溝球軸承局部剝落故障區(qū)域打滑動(dòng)力學(xué)模型，研究了滾動(dòng)體通過局部剝落故障過程中的打滑動(dòng)力學(xué)特征。 本文采用動(dòng)力學(xué)的分析方法，系統(tǒng)地闡述了承載區(qū)滾動(dòng)體咬入打滑動(dòng)力學(xué)模型、局部剝落故障時(shí)變位移激勵(lì)模型，滾動(dòng)體在局部剝落故障區(qū)域的打滑動(dòng)力學(xué)模型，為滾動(dòng)軸承行業(yè)的早期故障預(yù)防，以及滾動(dòng)軸承的理論分析工作提供了新的計(jì)算方法和一些有價(jià)值的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1254913