高低溫低摩擦滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞: 滾動(dòng)軸承 力學(xué)分析 潤(rùn)滑 密封 摩擦力矩 出處:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2013年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:在航空航天領(lǐng)域,軸承工作在工況復(fù)雜的空間環(huán)境中,正確的分析軸承在苛刻工況環(huán)境的工作特性,是保證整個(gè)系統(tǒng)正常工作前提。分析影響軸承的多方面因素,進(jìn)而選擇合適的軸承型號(hào)、確定滾動(dòng)軸承的合理潤(rùn)滑和密封形式等顯得尤為重要。本課題研究了高低溫工況下軸承的接觸力學(xué)分析,設(shè)計(jì)了軸承的潤(rùn)滑和密封形式,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了工況下軸承的摩擦力矩大小,并對(duì)軸承性能做出了評(píng)價(jià)。 首先在給定電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸下,確定了軸承的基本結(jié)構(gòu),,綜合考慮軸承過(guò)盈量、溫度、所受載荷工況參數(shù),結(jié)合有限元軟件建立模型,確定了過(guò)盈量、溫度對(duì)滾動(dòng)軸承游隙影響的關(guān)系,分析計(jì)算了滾動(dòng)軸承的接觸角變化、內(nèi)部載荷分布、應(yīng)力大小,并驗(yàn)算了軸承的壽命。 針對(duì)具體工況,設(shè)計(jì)了滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封形式。針對(duì)軸承選用的潤(rùn)滑脂,實(shí)驗(yàn)測(cè)試并評(píng)價(jià)了潤(rùn)滑脂在高低溫環(huán)境下的性能;確定了工況下軸承本身密封和軸承外圍的密封結(jié)構(gòu),并結(jié)合軸承潤(rùn)滑形式估算了軸承摩擦力矩的大小。 為了實(shí)現(xiàn)工況下軸承摩擦力矩測(cè)試,研制了大量程軸承摩擦力矩測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)裝置中采用氣浮軸承承載,避免了軸承摩擦力矩的測(cè)試誤差,采用力傳感器監(jiān)測(cè)方式,實(shí)現(xiàn)了大載荷下軸承摩擦力矩的測(cè)量,并掌握了軸承摩擦力矩準(zhǔn)確測(cè)試的技術(shù)。 利用研制的軸承摩擦力矩測(cè)試平臺(tái),測(cè)試了軸承在不同轉(zhuǎn)速、加載力、溫度、潤(rùn)滑脂工況下的摩擦力矩,并對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)測(cè)試,找到了軸承摩擦力矩隨各因素的變化趨勢(shì),確定了軸承摩擦力矩的主要影響因素,為軸承在實(shí)用中提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[Abstract]:In the field of aeronautics and astronautics, the bearing works in the space environment with complex working conditions. The correct analysis of the working characteristics of the bearing in the harsh operating conditions is the premise to ensure the normal operation of the whole system. It is very important to select the appropriate bearing type and determine the reasonable lubrication and sealing form of rolling bearing. This paper studies the contact mechanics analysis of bearing under high and low temperature conditions, and designs the lubrication and sealing form of bearing. The friction torque of bearing was tested and the bearing performance was evaluated. At first, the basic structure of the bearing is determined under the given structure size of the motor. Considering the parameters of the bearing interference, temperature and load, combined with the finite element software to establish the model, the interference is determined. The influence of temperature on the clearance of rolling bearing is analyzed and calculated, including the change of contact angle, the distribution of internal load, the magnitude of stress, and the life of bearing. The lubrication and sealing forms of rolling bearings are designed according to the specific working conditions. The performance of lubricating greases under high and low temperature is tested and evaluated experimentally according to the lubricating grease selected for the bearings. The sealing structure of the bearing itself and the outer part of the bearing are determined, and the friction moment of the bearing is estimated according to the lubrication form of the bearing. In order to test the friction torque of bearing under working condition, a large number of test rig for friction torque of long range bearing is developed. The bearing bearing of air bearing is used in the experimental device, which avoids the measuring error of the friction moment of bearing, and the force sensor is used to monitor the friction moment of bearing. The measurement of bearing friction torque under large load is realized, and the accurate measuring technology of bearing friction moment is mastered. The friction torque of bearing under different rotating speed, loading force, temperature and grease working condition was tested by using the developed friction torque test platform, and the collected signals were processed by digital signal processing. The variation trend of bearing friction torque with each factor is found, and the main influencing factors of bearing friction moment are determined, which provides reliable experimental basis for bearing in practice.
【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】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:TH133.33
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