發(fā)布時(shí)間：2017-12-26 20:06

  本文關(guān)鍵詞：彈流潤滑狀態(tài)下的滾動(dòng)軸承摩擦副動(dòng)力學(xué)特性研究　出處：《華中科技大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：滾動(dòng)體—滾道摩擦副是滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)單元,其動(dòng)力學(xué)特性直接影響滾動(dòng)軸承的整體性能。長期以來,由于滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)關(guān)系復(fù)雜,理論研究難度較大,對其摩擦學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能的研究都是在各自領(lǐng)域內(nèi)單獨(dú)進(jìn)行的,忽略了它們之間的耦合作用,因此研究成果具有較大的局限性。當(dāng)前,滾動(dòng)軸承正不斷朝靜音化、高速化和重載化方向發(fā)展,迫切需要更完善的理論指導(dǎo)軸承的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)。因此,進(jìn)行滾動(dòng)軸承摩擦副的摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合研究,提高理論分析的準(zhǔn)確性,具有重要的理論和實(shí)際意義。 在分析彈流潤滑研究、滾動(dòng)軸承摩擦副動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,探討了對滾動(dòng)軸承摩擦副進(jìn)行摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合研究的必要性。分析指出,摩擦副中的摩擦學(xué)行為和動(dòng)力學(xué)行為是相互耦合的過程行為：一方面,摩擦副的動(dòng)力學(xué)行為影響油膜承受的載荷,從而改變摩擦副的油膜壓力和厚度分布；另一方面,油膜狀態(tài)的變化又會(huì)反過來影響摩擦副的剛度和阻尼特性,進(jìn)而影響摩擦副的動(dòng)力學(xué)行為。據(jù)此提出,在分析滾動(dòng)軸承摩擦副的動(dòng)力學(xué)性能時(shí),必須考慮摩擦學(xué)因素的影響。 基于求解彈流問題的復(fù)合直接迭代法,研究了穩(wěn)態(tài)和純擠壓非穩(wěn)態(tài)兩類彈流問題；在此基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用多種技術(shù),提出了一種求解點(diǎn)接觸非穩(wěn)態(tài)彈流問題的快速計(jì)算方法,為摩擦副的摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合研究提供了分析手段。 分析了點(diǎn)接觸、線接觸摩擦副中摩擦學(xué)行為和動(dòng)力學(xué)行為之間的聯(lián)系；基于機(jī)械振動(dòng)學(xué)和彈流潤滑理論,分別建立了點(diǎn)接觸、線接觸摩擦副在自由振動(dòng)和諧波激勵(lì)條件下的摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合模型,并采用順序耦合分析法對耦合模型進(jìn)行實(shí)例計(jì)算,得到了摩擦副中油膜壓力和厚度分布隨時(shí)間的變化歷程以及接觸體的振動(dòng)響應(yīng)；在此基礎(chǔ)上,結(jié)合本文建立的自由振動(dòng)和諧波激勵(lì)下的剛度和阻尼計(jì)算模型求解了摩擦副的等效剛度和阻尼；分析了摩擦副中摩擦學(xué)行為與動(dòng)力學(xué)行為之間的相互作用規(guī)律,研究了載荷、速度和潤滑油的環(huán)境粘度等因素對摩擦副動(dòng)力學(xué)特性的影響。 基于單個(gè)摩擦副的剛度和阻尼模型建立了整套軸承的動(dòng)力學(xué)模型；在軸承振動(dòng)測試平臺(tái)上進(jìn)行了軸承振動(dòng)實(shí)驗(yàn),獲得了完好軸承和缺陷軸承的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。通過對比分析軸承振動(dòng)響應(yīng)的理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了單個(gè)摩擦副的動(dòng)力學(xué)模型。
[Abstract]:The rolling body - raceway friction pair is the basic structural unit of the rolling bearing, and its dynamic characteristics directly affect the overall performance of the rolling bearing. For a long time, because the relationship between the kinematics and dynamics of rolling bearing complex theory is difficult to study, study on Tribological and dynamic performance are carried out separately in their respective fields, ignoring the interaction between them, so the research results have great limitations. At present, rolling bearings are constantly developing in the direction of mute, high speed and heavy load, and more perfect theory is urgently needed to guide the dynamic design of bearing. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the tribological and dynamic coupling of the friction pairs of rolling bearings and to improve the accuracy of the theoretical analysis.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.33;TH117

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