本文關(guān)鍵詞：高速滑滾接觸摩擦副失效的熱影響研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：航空航天領(lǐng)域中,高速軸承和齒輪等運(yùn)動(dòng)部件的工作環(huán)境極為苛刻,其摩擦副的熱失效導(dǎo)致的軸承失效,嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。如先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸采用的三點(diǎn)接觸球軸承,其dn值和工作溫度非常高,經(jīng)常造成摩擦副發(fā)生熱失效。因此迫切需要分析摩擦熱對(duì)軸承內(nèi)部高速滑滾接觸摩擦副失效的影響,以采取有效措施預(yù)防可能的熱失效,實(shí)現(xiàn)摩擦副延壽和可靠性的提高。 本文主要針對(duì)高速滑滾接觸摩擦副失效的熱影響展開研究,采用雙滾子高速滑滾接觸摩擦副,模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承內(nèi)部摩擦副,建立了雙滾子高速滑滾接觸摩擦副熱分析的理論計(jì)算方法、有限元分析模型和試驗(yàn)研究方法。通過接觸理論和傳熱學(xué)理論,建立了摩擦副的熱特性計(jì)算方法。利用接觸理論計(jì)算摩擦副接觸區(qū)域面積和接觸應(yīng)力等接觸特性,然后利用傳熱理論計(jì)算摩擦副的熱流密度及傳熱量等,為有限元分析中的邊界條件提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 利用有限元法分析了高速滑滾接觸摩擦副的熱特性,確定了摩擦副間的熱量分配機(jī)制,并討論了摩擦副材料和工況參數(shù)的影響,結(jié)果表明大滾子的熱量分配系數(shù)為0.56-0.6。在各影響因素中,材料特性對(duì)熱分配的影響較小,滾子的轉(zhuǎn)速的影響較大。 根據(jù)摩擦副間的熱分配系數(shù),將摩擦熱量按比例分配給兩滾子,分別計(jì)算兩滾子的溫度場(chǎng),得出了兩滾子接觸區(qū)表面和次表層的溫度分布,并討論了摩擦副材料和工況參數(shù)對(duì)溫度分布特性的影響。結(jié)果表明最大溫度值位于接觸區(qū)中心,小滾子的接觸區(qū)表面和次表層溫度相對(duì)較高,且載荷和轉(zhuǎn)速越大,表面及次表層的溫度越高。 利用試驗(yàn)研究?jī)蓾L子的溫度特性,在現(xiàn)有高速控溫滑滾接觸基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)上增加小滾子的測(cè)溫裝置,同時(shí)測(cè)量了兩滾子的表面溫度,研究了兩滾子間的熱分配及表面溫升,試驗(yàn)結(jié)果較好的驗(yàn)證了高速滑滾接觸摩擦副的熱分析模型。
[Abstract]:In the field of Aeronautics and Astronautics, the working environment of high-speed bearings and gears and other moving parts is extremely harsh. The failure of bearings caused by thermal failure of friction pairs seriously affects the reliability of the whole system. The three point contact ball bearings, such as the three point contact ball bearings used in the spindle of the advanced aero engine, are very high in their value and working temperature, which often causes the thermal failure of the friction pairs. Therefore, it is urgent to analyze the effect of frictional heat on the failure of high-speed sliding roller contact friction pairs in the bearing, so as to take effective measures to prevent possible thermal failure, and to prolong the life and reliability of friction pairs.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH117.1

【參考文獻(xiàn)】

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5 劉U，

本文編號(hào)：1344333