微接觸區(qū)滑差影響下滾動軸承熱特性研究.pdf

1、密級公玨分類號～!￡!三3氡西步7?！?、絮飛氈鏨獸參∥XIANTECHNoLoGICALUNIVERSITY碩士學位論文題目：微接觸區(qū)滑差影響下滾動軸承熱特性研究作者：馬志濤指導教師：赫東鋒副教授李軍寧副教授申請學位學科：機械設(shè)計及理論2018年5月6日微接觸區(qū)滑差影響下滾動軸承熱特性研究學科：機械設(shè)計及理論研究生簽字習撕●￡———一，‘√V指導教師簽字：赫克拜鷹罨寧摘要滾動軸承是機械裝備中重要基礎(chǔ)零部件，主要功能是支撐機械旋轉(zhuǎn)體。相比

2、滑動軸承具有轉(zhuǎn)動摩擦力矩低、軸承變形對載荷變化的敏感性小、潤滑方便、互換性好等優(yōu)點。針對高速輕載工況條件，滾動體打滑將導致軸承套圈滾道摩擦熱加劇，這些摩擦熱必須有效地從軸承中散熱走，否則使軸承系統(tǒng)溫度不斷上升引發(fā)潤滑油失效，乃至軸承失效破壞。本文主要考慮將滑差作為輸入來研究軸承熱特性，推導出帶有滑差因子的滾動軸承摩擦熱分析模型，進而深入討論滑差與軸承摩擦生熱的影響機理。論文首先推導了滾動軸承簡單運動學關(guān)系；其次，討論了不含滑差因子滾動軸

3、承摩擦熱的經(jīng)驗計算公式，并分析了圓柱滾子軸承摩擦熱隨著內(nèi)圈轉(zhuǎn)速和潤滑油運動粘度變化關(guān)系；研究表明：在滿足潤滑質(zhì)量條件下，盡量選用相同溫度條件下運動粘度低的潤滑油。從軸承局部熱源計算入手引入滑差因子，推導出帶有滑差因子滾動軸承摩擦熱分析模型；通過有限元軟件ANSYS數(shù)值仿真軸承組件整體溫度場分布；通過熱彈流(ThermalEHL)數(shù)值分析軸承承載區(qū)最大承載滾動體與內(nèi)圈滾道微接觸區(qū)局部溫度值。研究表明：隨著滑差因子、內(nèi)圈轉(zhuǎn)速和潤滑油運動粘度

4、增加，軸承總的摩擦熱增加；內(nèi)圈滾道摩擦熱隨徑向游隙增加小幅度減小，其他接觸部位摩擦熱基本不變；有限元法和ThermalEHL法分析內(nèi)圈滾道溫度結(jié)果大致吻合，溫度不超過10。C。以最常用整體法經(jīng)驗公式Palmgren與本文新建的軸承局部摩擦熱分析模型對比分析，低速時，整體法和局部法分析結(jié)果大致相近，但是隨著內(nèi)圈轉(zhuǎn)速的增加，經(jīng)驗公式計算結(jié)果偏低而不適用高速工況。采用MATLAB軟件開發(fā)帶有滑差因子的滾動軸承摩擦熱軟件，可以獲得特定工況條件和