滾動軸承的熱彈流潤滑研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-30 08:32
【摘要】: 實(shí)踐證明,如果從設(shè)計(jì)和制造精度上嚴(yán)格控制,滾動軸承的滾動體與滾道之間可以保持一定厚度的彈流油膜。而且,當(dāng)滾動軸承形成全膜彈流潤滑時(shí),接觸疲勞壽命至少可以超過按美國減摩軸承制造商協(xié)會AFBMA規(guī)定的計(jì)算值的一倍。所以,對滾動軸承進(jìn)行彈流潤滑研究是完全必要的, 且具有較強(qiáng)的理論意義和實(shí)際價(jià)值。 本文首先綜述了前人的研究工作;接著,在綜合考慮載荷、速度及潤滑劑熱效應(yīng)等影響因素的基礎(chǔ)上,基于Ree—Eyring型非牛頓流體模型建立了滾動軸承熱彈流潤滑的數(shù)學(xué)模型;然后,采用近年來發(fā)展起來的一種求解非線性代數(shù)方程組的新方法——多重網(wǎng)格法(Multi—Grid Method)進(jìn)行了大量的數(shù)值計(jì)算,求得了壓力、溫度及油膜厚度的分布,探討了速度、載荷、滾子半徑等參數(shù)對滾動軸承潤滑特性的影響。研究結(jié)果表明: (1)隨著轉(zhuǎn)速的提高,油膜厚度在增厚,與此同時(shí)溫度也會升高。所以,提高轉(zhuǎn)速有利于實(shí)現(xiàn)全膜潤滑,但溫度升高也會加劇滾子與內(nèi)圈的熱變形。 (2)加大載荷會使油膜厚度變小,同時(shí)也會使溫度升高。所以,合理承載是實(shí)現(xiàn)全膜潤滑的關(guān)鍵因素之一。 (3)在軸承內(nèi)圈半徑一定的條件下,滾子半徑越大,油膜厚度就越厚,,且油膜溫度也越低。所以,在允許的范圍內(nèi),應(yīng)盡量加大滾子半徑。 此外,本文還通過對大量計(jì)算結(jié)果的回歸分析,得到了滾動軸承最小油膜厚度的計(jì)算公式,并對該回歸公式進(jìn)行了差異顯著性檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了高度顯著,說明本文所得的計(jì)算公式是可信的。它對改善滾動軸承的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 然而,必須指出的是,絕大多數(shù)工業(yè)用滾動軸承并非工作在全膜彈流潤滑狀態(tài)而是在混合潤滑狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),即滾動體與滾道之間既有彈流油膜又有表面粗糙峰的直接碰撞。因此,要使研究結(jié)果貼近工程實(shí)際,就必須考慮工作表面的粗糙度效應(yīng),這是本文的不足所在也是本文今后的研究方向。
【圖文】:
太原理下人學(xué)碩士學(xué)位論文如圖2一1所示,u,和。2分別為兩表面的速度,h為兩表面之間的油膜厚度。取出一潤滑膜微元,根據(jù)微元在x方向的受力平衡可得:(2一1)一擊擊一一一助擊式中,p為壓力,:為潤滑油膜在x方向的剪應(yīng)力設(shè)非Newton流體流變模型的等效粘度為刁’,潤滑油沿x方向的速度分量為“
圖4一7接觸點(diǎn)處滾子、內(nèi)圈油膜溫度分布對照圖 Fig.4一 7ComparisionofthetelnPeratureforrolling,bearing’sinnereireleandfilm圖4一7為在接觸點(diǎn)處滾子、內(nèi)圈、油膜溫度分布對照圖。該清晰表明滾子的溫度變化較小,內(nèi)圈的溫度變化稍大,而油膜溫度變化最為劇烈。2.當(dāng)在其他條件不變時(shí),而內(nèi)圈轉(zhuǎn)速分別為n=88r/min, 352r/min,7O4r/min14O8r/min即無量剛速度參數(shù)分別為U。 =1.0943X10一,’, 4.377X10一,’,8.7547X10一,’,1.75OgxlO一
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TH133.33
本文編號:2607308
【圖文】:
太原理下人學(xué)碩士學(xué)位論文如圖2一1所示,u,和。2分別為兩表面的速度,h為兩表面之間的油膜厚度。取出一潤滑膜微元,根據(jù)微元在x方向的受力平衡可得:(2一1)一擊擊一一一助擊式中,p為壓力,:為潤滑油膜在x方向的剪應(yīng)力設(shè)非Newton流體流變模型的等效粘度為刁’,潤滑油沿x方向的速度分量為“
圖4一7接觸點(diǎn)處滾子、內(nèi)圈油膜溫度分布對照圖 Fig.4一 7ComparisionofthetelnPeratureforrolling,bearing’sinnereireleandfilm圖4一7為在接觸點(diǎn)處滾子、內(nèi)圈、油膜溫度分布對照圖。該清晰表明滾子的溫度變化較小,內(nèi)圈的溫度變化稍大,而油膜溫度變化最為劇烈。2.當(dāng)在其他條件不變時(shí),而內(nèi)圈轉(zhuǎn)速分別為n=88r/min, 352r/min,7O4r/min14O8r/min即無量剛速度參數(shù)分別為U。 =1.0943X10一,’, 4.377X10一,’,8.7547X10一,’,1.75OgxlO一
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TH133.33
【引證文獻(xiàn)】
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1 金姣姣;車輛分動器性能及其檢測系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2008年
2 李俊峰;基于電磁場計(jì)算的PWM供電異步電機(jī)軸電流問題的研究[D];北京交通大學(xué);2012年
本文編號:2607308
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