微載荷含油軸承摩擦學性能研究
發(fā)布時間:2022-09-27 20:02
信息技術和微型機電設備中,含油軸承的應用日益廣泛。由于軸承結(jié)構的微小型化,工作載荷也趨向輕微,對軸承在微載荷下摩擦學特性的要求越來越高。微載荷下,結(jié)構,表面特性,載荷,速度和潤滑劑等引起的微小激勵都將使軸承的運轉(zhuǎn)狀態(tài)出現(xiàn)不穩(wěn)定。摩擦穩(wěn)定性已成為評價軸承性能的關鍵技術指標。通過理論分析和試驗研究,探討微載荷下含油軸承的摩擦學特性,從材料,結(jié)構,潤滑方面探索提高軸承摩擦性能的途徑,將豐富摩擦學的理論知識,并為滿足日益增長的含油軸承的工程應用開拓途徑。 本文運用含油軸承潤滑理論和微載荷軸承摩擦試驗技術,研究了多孔質(zhì)材料的仿生設計,潤滑特性的理論分析,微小摩擦量的檢測技術,從理論和試驗上全面揭示了微載荷下含油軸承的摩擦學特性和各種因素的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容有: 1) 含油軸承的潤滑機理:通過比較軸承潤滑分析的Darcy模型,Slip-Flow模型和Brinkman模型,闡明了含油軸承潤滑的物理過程,揭示影響軸承摩擦性能的因素。以毛細管效應,電磁場作用和熱效應為重點,闡明了它們在含油軸承中的作用。 2) ...
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 含油軸承的工程應用
1.2 研究及發(fā)展概況
1.2.1 含油軸承的理論研究概況
1.2.1.1 Darcy模型
1.2.1.2 Slip─Flow模型
1.2.1.3 其它模型
1.2.2 含油軸承的實驗研究概況
1.3 主要問題
1.4 研究目的
1.5 研究內(nèi)容
1.6 研究創(chuàng)新性
1.7 本章小結(jié)
第二章 影響含油軸承摩擦學性能的因素
2.1 多孔質(zhì)毛細管效應
2.1.1 理論模型
2.1.2 毛細現(xiàn)象研究以及實驗進展
2.1.3 毛細作用實踐與應用
2.2 磁分布特性與熱效應
2.2.1 滑動軸承的磁場分布特性
2.2.2 軸承內(nèi)的磁場渦流效應分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 多孔質(zhì)仿生設計
3.1 蛋殼多孔質(zhì)結(jié)構研究
3.1.1 蛋殼結(jié)構組成
3.1.2 蛋殼力學性能
3.1.3 蛋殼多孔質(zhì)討論
3.2 多孔質(zhì)結(jié)構仿生優(yōu)化設計
3.2.1 實驗方法與結(jié)果
3.2.2 仿生多孔質(zhì)結(jié)構設計
3.2.3 泡沫功能材料的仿生設計
3.3 本章小結(jié)
第四章 微載荷含油軸承的潤滑與摩擦分析
4.1 含油軸承潤滑理論模型
4.1.1 回油循環(huán)模型
4.1.2 Brinkmann模型
4.1.3 多孔質(zhì)邊界條件的比較
4.1.4 考慮表面張力的邊界條件和Elrod算法
4.1.5 計算結(jié)果與分析
4.2 摩擦學性能的混沌分析
4.2.1 潤滑中的混沌現(xiàn)象
4.2.2 混沌穩(wěn)定性分析
4.2.3 摩擦學混沌形態(tài)
4.3 本章小結(jié)
第五章 微載荷含油軸承摩擦實驗臺設計
5.1 測量原理
5.2 實驗臺結(jié)構
5.2.1 實驗臺整體結(jié)構
5.2.2 牽引繩長度的影響
5.2.3 載荷與牽引繩的動態(tài)響應關系
5.2.4 牽引繩的選擇
5.2.5 重心范圍和加載力螺栓
5.2.6 實驗臺性能
5.3 傳感器與信號處理
5.3.1 傳感器
5.3.2 信號處理
5.3.3 信號的記錄和分析
5.4 測量方法及標定
5.4.1 測量方法
5.4.2 測量傳感器標定
5.5 誤差分析
5.6 測量系統(tǒng)動態(tài)跟隨特性
5.7 本章小結(jié)
第六章 微載荷含油軸承摩擦實驗結(jié)果分析
6.1 微載荷含油軸承摩擦實驗
6.2 實驗結(jié)果與討論
6.2.1 數(shù)據(jù)處理
6.2.2 潤滑劑的影響
6.2.3 速度影響
6.2.4 載荷的影響
6.2.5 混合潤滑的影響
6.2.6 摩擦溫升
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]毛細管等離子體射流技術研究現(xiàn)狀及應用前景[J]. 劉克富,夏勝國,潘垣. 強激光與粒子束. 2003(07)
[2]脈動熱管的接觸角滯后和毛細滯后阻力[J]. 曲偉,范春利,馬同澤. 工程熱物理學報. 2003(02)
[3]模擬原子氧環(huán)境的真空摩擦試驗裝置[J]. 孫曉軍,翁立軍,孫嘉奕,王鵬,劉維民. 摩擦學學報. 2002(06)
[4]燒結(jié)含油軸承[J]. 渡邊侊尚,韓鳳麟. 粉末冶金技術. 2002(03)
[5]美國MPIF標準35“粉末冶金自潤滑軸承材料標準”1998年修訂簡介[J]. 韓鳳麟. 粉末冶金工業(yè). 2000(03)
[6]液晶潤滑添加劑5CB的減摩性能研究[J]. 姚俊兵,溫詩鑄,王清亮,陳聲強,徐敏. 潤滑與密封. 2000(03)
[7]X射線毛細管及其應用[J]. 徐向東,洪義麟,付紹軍,張允武. 物理. 1999(04)
[8]金屬泡沫材料研究[J]. 朱震剛. 物理. 1999(02)
[9]NY-1型高壓毛細管式粘度計的工作原理與測試結(jié)果的數(shù)據(jù)處理[J]. 李新元,宋寶玉,朱寶庫,齊毓霖,劉生華,劉洪. 摩擦學學報. 1992(01)
本文編號:3681531
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 含油軸承的工程應用
1.2 研究及發(fā)展概況
1.2.1 含油軸承的理論研究概況
1.2.1.1 Darcy模型
1.2.1.2 Slip─Flow模型
1.2.1.3 其它模型
1.2.2 含油軸承的實驗研究概況
1.3 主要問題
1.4 研究目的
1.5 研究內(nèi)容
1.6 研究創(chuàng)新性
1.7 本章小結(jié)
第二章 影響含油軸承摩擦學性能的因素
2.1 多孔質(zhì)毛細管效應
2.1.1 理論模型
2.1.2 毛細現(xiàn)象研究以及實驗進展
2.1.3 毛細作用實踐與應用
2.2 磁分布特性與熱效應
2.2.1 滑動軸承的磁場分布特性
2.2.2 軸承內(nèi)的磁場渦流效應分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 多孔質(zhì)仿生設計
3.1 蛋殼多孔質(zhì)結(jié)構研究
3.1.1 蛋殼結(jié)構組成
3.1.2 蛋殼力學性能
3.1.3 蛋殼多孔質(zhì)討論
3.2 多孔質(zhì)結(jié)構仿生優(yōu)化設計
3.2.1 實驗方法與結(jié)果
3.2.2 仿生多孔質(zhì)結(jié)構設計
3.2.3 泡沫功能材料的仿生設計
3.3 本章小結(jié)
第四章 微載荷含油軸承的潤滑與摩擦分析
4.1 含油軸承潤滑理論模型
4.1.1 回油循環(huán)模型
4.1.2 Brinkmann模型
4.1.3 多孔質(zhì)邊界條件的比較
4.1.4 考慮表面張力的邊界條件和Elrod算法
4.1.5 計算結(jié)果與分析
4.2 摩擦學性能的混沌分析
4.2.1 潤滑中的混沌現(xiàn)象
4.2.2 混沌穩(wěn)定性分析
4.2.3 摩擦學混沌形態(tài)
4.3 本章小結(jié)
第五章 微載荷含油軸承摩擦實驗臺設計
5.1 測量原理
5.2 實驗臺結(jié)構
5.2.1 實驗臺整體結(jié)構
5.2.2 牽引繩長度的影響
5.2.3 載荷與牽引繩的動態(tài)響應關系
5.2.4 牽引繩的選擇
5.2.5 重心范圍和加載力螺栓
5.2.6 實驗臺性能
5.3 傳感器與信號處理
5.3.1 傳感器
5.3.2 信號處理
5.3.3 信號的記錄和分析
5.4 測量方法及標定
5.4.1 測量方法
5.4.2 測量傳感器標定
5.5 誤差分析
5.6 測量系統(tǒng)動態(tài)跟隨特性
5.7 本章小結(jié)
第六章 微載荷含油軸承摩擦實驗結(jié)果分析
6.1 微載荷含油軸承摩擦實驗
6.2 實驗結(jié)果與討論
6.2.1 數(shù)據(jù)處理
6.2.2 潤滑劑的影響
6.2.3 速度影響
6.2.4 載荷的影響
6.2.5 混合潤滑的影響
6.2.6 摩擦溫升
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]毛細管等離子體射流技術研究現(xiàn)狀及應用前景[J]. 劉克富,夏勝國,潘垣. 強激光與粒子束. 2003(07)
[2]脈動熱管的接觸角滯后和毛細滯后阻力[J]. 曲偉,范春利,馬同澤. 工程熱物理學報. 2003(02)
[3]模擬原子氧環(huán)境的真空摩擦試驗裝置[J]. 孫曉軍,翁立軍,孫嘉奕,王鵬,劉維民. 摩擦學學報. 2002(06)
[4]燒結(jié)含油軸承[J]. 渡邊侊尚,韓鳳麟. 粉末冶金技術. 2002(03)
[5]美國MPIF標準35“粉末冶金自潤滑軸承材料標準”1998年修訂簡介[J]. 韓鳳麟. 粉末冶金工業(yè). 2000(03)
[6]液晶潤滑添加劑5CB的減摩性能研究[J]. 姚俊兵,溫詩鑄,王清亮,陳聲強,徐敏. 潤滑與密封. 2000(03)
[7]X射線毛細管及其應用[J]. 徐向東,洪義麟,付紹軍,張允武. 物理. 1999(04)
[8]金屬泡沫材料研究[J]. 朱震剛. 物理. 1999(02)
[9]NY-1型高壓毛細管式粘度計的工作原理與測試結(jié)果的數(shù)據(jù)處理[J]. 李新元,宋寶玉,朱寶庫,齊毓霖,劉生華,劉洪. 摩擦學學報. 1992(01)
本文編號:3681531
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3681531.html
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