滾動軸承中滾子歪斜的熱彈流潤滑分析
本文關(guān)鍵詞:滾動軸承中滾子歪斜的熱彈流潤滑分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:滾動軸承在工業(yè)生產(chǎn)中具有其它機械零件不可替代的作用,提高軸承的潤滑性能有助于減小軸承的磨損,延長其使用壽命。為此,本文以圓柱滾子軸承為研究對象,分別研究了乏油、滾子歪斜、滾子偏歪斜等工況對軸承潤滑性能的影響,,并對部分結(jié)果進行了試驗驗證。 本文首先引入圓柱滾子軸承的實際參數(shù),建立了相關(guān)的數(shù)學模型,求解了乏油工況下圓柱滾子軸承彈流潤滑的完全數(shù)值解。結(jié)果表明,乏油對軸承的潤滑性能影響較大,供油層厚度越薄,乏油越嚴重;當供油量一定時,乏油現(xiàn)象隨轉(zhuǎn)速的升高而加劇。 其次,從滾子歪斜方面研究了圓柱滾子軸承的熱彈流潤滑問題。比較了滾子正常和滾子歪斜工況下軸承潤滑性能的差異性,討論了不同歪斜角、軸承轉(zhuǎn)速、載荷、長徑比、材質(zhì)等對軸承潤滑性能的影響。分析表明,滾子歪斜會降低軸承的潤滑性能;歪斜工況下,油潤滑混合陶瓷軸承其彈流潤滑特性略遜于鋼制軸承;長徑比越大,接觸區(qū)的膜厚分布越不均勻。 再次,基于滾子偏歪斜模型,求解了滾子偏歪斜耦合工況下圓柱滾子軸承的完全數(shù)值解。研究表明,與滾子正常、歪斜和偏斜等工況相比,滾子偏歪斜耦合工況下軸承的潤滑性能最差,為消除滾子偏歪斜對潤滑的不利影響,對滾子端部和母線分別進行了修形,并取得了較好的效果。 最后,通過對圓柱滾子夾具和加載裝置的設計,實現(xiàn)了對滾子偏歪斜角度的精確控制,同時,采用光干涉技術(shù),對玻璃盤和歪斜滾子間的膜厚進行了測量。分析了滾子歪斜角、載荷、卷吸速度等對接觸副潤滑性能的影響。定性的講,試驗結(jié)果與理論結(jié)果具有較好的吻合性。
【關(guān)鍵詞】:圓柱滾子軸承 乏油 滾子歪斜 滾子偏歪斜耦合 熱彈流潤滑 光干涉油膜測量
【學位授予單位】:青島理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH117.2;TH133.33
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-12
- 物理量名稱及符號表12-16
- 第1章 緒論16-28
- 1.1 引言16-17
- 1.2 彈性流體動力潤滑(EHL)研究概述17-19
- 1.2.1 彈流的數(shù)值計算方法17-18
- 1.2.2 彈流的試驗研究方法18-19
- 1.3 本文的研究背景19-26
- 1.3.1 有限長線接觸彈流潤滑理論問題20-21
- 1.3.2 乏油潤滑問題21-23
- 1.3.3 滾子偏歪斜的彈流潤滑問題23-25
- 1.3.4 有限長線接觸的試驗研究問題25-26
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及意義26-28
- 1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容26-27
- 1.4.2 本文的研究意義27-28
- 第2章 乏油條件下圓柱滾子軸承的彈流潤滑分析28-46
- 2.1 數(shù)學模型28-34
- 2.1.1 軸承滾子副模型及乏油潤滑模型28-31
- 2.1.2 基本方程31-33
- 2.1.3 基本方程的無量綱化33-34
- 2.2 數(shù)值方法34-35
- 2.3 結(jié)果分析與討論35-45
- 2.3.1 軸承在不同供油條件下的潤滑特性分析36-41
- 2.3.2 乏油條件下載荷對軸承潤滑性能的影響41-42
- 2.3.3 乏油條件下轉(zhuǎn)速對軸承潤滑性能的影響42-45
- 2.4 本章小結(jié)45-46
- 第3章 滾動軸承中滾子歪斜的熱彈流潤滑分析46-72
- 3.1 幾何模型46-48
- 3.2 數(shù)學模型48-56
- 3.2.1 基本方程48-52
- 3.2.2 基本方程及其邊界條件的無量綱化52-56
- 3.3 數(shù)值方法56-57
- 3.4 結(jié)果分析及討論57-71
- 3.4.1 滾子與外圈接觸部分57-69
- 3.4.2 滾子與內(nèi)圈接觸部分69-71
- 3.5 本章小結(jié)71-72
- 第4章 滾動軸承中滾子偏歪斜耦合的熱彈流潤滑分析72-94
- 4.1 幾何模型72-73
- 4.2 數(shù)學模型73-75
- 4.3 數(shù)值方法75-76
- 4.4 結(jié)果分析與討論76-92
- 4.4.1 外圈與滾子接觸部分76-90
- 4.4.2 內(nèi)圈與滾子接觸部分90-92
- 4.5 本章小結(jié)92-94
- 第5章 純滾工況下歪斜滾子副的試驗研究94-112
- 5.1 試驗裝置94-103
- 5.1.1 伺服控制系統(tǒng)95-96
- 5.1.2 玻璃盤回轉(zhuǎn)系統(tǒng)96-97
- 5.1.3 加載系統(tǒng)97-99
- 5.1.4 光源系統(tǒng)99
- 5.1.5 圖像采集系統(tǒng)99-102
- 5.1.6 圖像處理系統(tǒng) (MBI)102-103
- 5.2 實驗準備103-105
- 5.2.1 試驗條件103-104
- 5.2.2 試驗材料104
- 5.2.3 系統(tǒng)標定104-105
- 5.3 試驗結(jié)果與分析105-111
- 5.3.1 滾子歪斜對潤滑的影響107-109
- 5.3.2 載荷對潤滑的影響109-110
- 5.3.3 速度對潤滑的影響110-111
- 5.4 本章小結(jié)111-112
- 第6章 結(jié)論112-114
- 參考文獻114-124
- 攻讀碩士學位期間完成的學術(shù)論文124-125
- 致謝125
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:滾動軸承中滾子歪斜的熱彈流潤滑分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:355074
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