本文關(guān)鍵詞：圓錐滾子軸承織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜潤滑特性分析

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【摘要】：圓錐滾子軸承內(nèi)圈擋邊的摩擦學(xué)性能是影響軸承品質(zhì)的主要因素之一，改善內(nèi)圈擋邊的油膜潤滑特性可有效提高軸承的徑向承載能力與軸向承載能力，降低內(nèi)圈擋邊的表面溫升和磨損率，提高軸承的極限轉(zhuǎn)速及疲勞壽命。 本文以圓錐滾子軸承內(nèi)圈擋邊的油膜潤滑特性為研究對象，首先，建立了圓錐滾子軸承內(nèi)圈大擋邊彈流潤滑的數(shù)學(xué)模型，研究了圓錐滾子球端面曲率半徑對內(nèi)圈大擋邊-滾子端面彈流潤滑的影響，得到了不同工況條件下的圓錐滾子球端面最優(yōu)化曲率半徑的分布規(guī)律。其次，建立了圓錐滾子軸承織構(gòu)化內(nèi)圈擋邊油膜承載特性和摩擦特性的數(shù)學(xué)模型，并使用Matlab軟件對其進(jìn)行了數(shù)值模擬，探討了網(wǎng)格數(shù)目、松弛迭代因子和收斂精度等因素與計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間的關(guān)系；對影響織構(gòu)化內(nèi)圈擋邊油膜潤滑特性的因素進(jìn)行了深入探討，，得到了織構(gòu)類型、幾何參數(shù)、分布模式和凹坑數(shù)目等參數(shù)對內(nèi)圈擋邊油膜承載特性和摩擦特性的影響規(guī)律；并與某一工況條件下普通圓錐滾子軸承內(nèi)圈擋邊的油膜潤滑特性進(jìn)行了對比分析，其結(jié)果顯示：與普通內(nèi)圈擋邊相比，織構(gòu)化內(nèi)圈擋邊的油膜壓力分布更加均勻、具有承載能力的油膜面積更大，最小油膜厚度增加了60.5%，可有效避免內(nèi)圈擋邊與滾子端面間的直接接觸。最后，以NF205EM圓柱滾子軸承為例從凹陷面積比和凹陷最大深度兩方面進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值仿真所得結(jié)果基本吻合。 本文通過對圓錐滾子軸承織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜潤滑特性的研究，提高了圓錐滾子軸承的軸向承載能力，降低了內(nèi)圈擋邊表面溫升和磨損率，提高了圓錐滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速及疲勞壽命，其研究成果可為圓錐滾子軸承內(nèi)圈大擋邊表面織構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論參考。
【關(guān)鍵詞】：圓錐滾子軸承 內(nèi)圈大擋邊 表面織構(gòu) 油膜潤滑
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TH117.2
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 滾子軸承套圈擋邊-滾子端面結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 表面織構(gòu)技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題的研究內(nèi)容及方法12-13
• 1.3.1 課題研究的主要內(nèi)容12
• 1.3.2 課題的研究方法12-13
• 第2章 圓錐滾子軸承內(nèi)圈大擋邊的彈流潤滑分析13-27
• 2.1 彈流潤滑的基本方程及邊界條件13-16
• 2.1.1 圓錐滾子軸承內(nèi)圈擋邊-滾子端面接觸區(qū)域的卷吸速度分布13-14
• 2.1.2 雷諾方程14
• 2.1.3 油膜幾何方程14-15
• 2.1.4 載荷平衡方程15
• 2.1.5 Roelands 黏度-壓力關(guān)系15
• 2.1.6 Dowson-Higginson 密度-壓力關(guān)系15-16
• 2.1.7 摩擦力及其摩擦系數(shù)16
• 2.2 基本方程的無量綱化16-17
• 2.3 基本方程的離散及其數(shù)值解法17-24
• 2.3.1 內(nèi)圈擋邊-滾子球基面的潤滑區(qū)域及其網(wǎng)格劃分17
• 2.3.2 無量綱油膜幾何方程的離散17-18
• 2.3.3 無量綱黏度壓力方程和密度壓力方程的離散18
• 2.3.4 點(diǎn)接觸彈性變形的計(jì)算方法18-19
• 2.3.5 無量綱 Reynolds 方程的離散及求解方法19-24
• 2.4 計(jì)算結(jié)果及討論24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 圓錐滾子軸承織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜承載特性分析27-40
• 3.1 織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊-滾子端面油膜潤滑的數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值解法27-32
• 3.1.1 內(nèi)圈擋邊-滾子端面的潤滑區(qū)域及卷吸速度分布27
• 3.1.2 內(nèi)圈大擋邊表面織構(gòu)的制備及其數(shù)學(xué)模型27-30
• 3.1.3 織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊-滾子大端面油膜潤滑的基本方程30-31
• 3.1.4 基本方程的數(shù)值解法31
• 3.1.5 織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜承載特性的計(jì)算流程31-32
• 3.2 計(jì)算誤差及收斂速度分析32-34
• 3.2.1 織構(gòu)微單元內(nèi)網(wǎng)格數(shù)目32-33
• 3.2.2 松弛迭代因子33
• 3.2.3 收斂精度33-34
• 3.3 表面織構(gòu)對內(nèi)圈大擋邊-滾子端面油膜承載能力的影響34-39
• 3.3.1 表面織構(gòu)類型對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜承載能力的影響35-36
• 3.3.2 幾何參數(shù)對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜承載能力的影響36-37
• 3.3.3 表面織構(gòu)分布模式對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜承載能力的影響37-38
• 3.3.4 潤滑區(qū)域內(nèi)的凹坑數(shù)目對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊油膜承載能力的影響38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 圓錐滾子軸承織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊摩擦特性分析40-45
• 4.1 織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊-滾子端面油膜潤滑的數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值解法40
• 4.2 表面織構(gòu)對內(nèi)圈大擋邊-滾子端面摩擦特性的影響40-44
• 4.2.1 表面織構(gòu)類型對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊摩擦特性的影響40-41
• 4.2.2 幾何參數(shù)對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊摩擦特性的影響41-42
• 4.2.3 表面織構(gòu)分布模式對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊摩擦性能的影響42-43
• 4.2.4 潤滑區(qū)域內(nèi)的凹坑數(shù)目對織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊摩擦特性的影響43
• 4.2.5 織構(gòu)化內(nèi)圈大擋邊與普通內(nèi)圈大擋邊摩擦特性對比分析43-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第5章 織構(gòu)化滾子軸承軸向承載特性試驗(yàn)研究45-51
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>45
• 5.2 試驗(yàn)裝置及設(shè)備45-47
• 5.2.1 ABLT-1A 軸承壽命強(qiáng)化試驗(yàn)機(jī)45-46
• 5.2.2 激光表面織構(gòu)加工設(shè)備46
• 5.2.3 白光干涉三維形貌儀46-47
• 5.3 試驗(yàn)方案47-48
• 5.3.1 試驗(yàn)樣品的選型及表面織構(gòu)的制備47-48
• 5.3.2 試驗(yàn)條件及方法48
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析48-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 第6章 結(jié)論和展望51-53
• 6.1 結(jié)論51
• 6.2 展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：735321