彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下的滾動(dòng)軸承摩擦副動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、滾動(dòng)體—滾道摩擦副是滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)單元，其動(dòng)力學(xué)特性直接影響滾動(dòng)軸承的整體性能。長(zhǎng)期以來，由于滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)關(guān)系復(fù)雜，理論研究難度較大，對(duì)其摩擦學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能的研究都是在各自領(lǐng)域內(nèi)單獨(dú)進(jìn)行的，忽略了它們之間的耦合作用，因此研究成果具有較大的局限性。當(dāng)前，滾動(dòng)軸承正不斷朝靜音化、高速化和重載化方向發(fā)展，迫切需要更完善的理論指導(dǎo)軸承的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)。因此，進(jìn)行滾動(dòng)軸承摩擦副的摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合研究，提高理論分析的準(zhǔn)確性，具有重要的

2、理論和實(shí)際意義。
　　在分析彈流潤(rùn)滑研究、滾動(dòng)軸承摩擦副動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討了對(duì)滾動(dòng)軸承摩擦副進(jìn)行摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合研究的必要性。分析指出，摩擦副中的摩擦學(xué)行為和動(dòng)力學(xué)行為是相互耦合的過程行為：一方面，摩擦副的動(dòng)力學(xué)行為影響油膜承受的載荷，從而改變摩擦副的油膜壓力和厚度分布；另一方面，油膜狀態(tài)的變化又會(huì)反過來影響摩擦副的剛度和阻尼特性，進(jìn)而影響摩擦副的動(dòng)力學(xué)行為。據(jù)此提出，在分析滾動(dòng)軸承摩擦副的動(dòng)力學(xué)性能時(shí)，必須考慮摩擦學(xué)

3、因素的影響。
　　基于求解彈流問題的復(fù)合直接迭代法，研究了穩(wěn)態(tài)和純擠壓非穩(wěn)態(tài)兩類彈流問題；在此基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用多種技術(shù)，提出了一種求解點(diǎn)接觸非穩(wěn)態(tài)彈流問題的快速計(jì)算方法，為摩擦副的摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合研究提供了分析手段。
　　分析了點(diǎn)接觸、線接觸摩擦副中摩擦學(xué)行為和動(dòng)力學(xué)行為之間的聯(lián)系；基于機(jī)械振動(dòng)學(xué)和彈流潤(rùn)滑理論，分別建立了點(diǎn)接觸、線接觸摩擦副在自由振動(dòng)和諧波激勵(lì)條件下的摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合模型，并采用順序耦合分析法對(duì)耦合模型

4、進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，得到了摩擦副中油膜壓力和厚度分布隨時(shí)間的變化歷程以及接觸體的振動(dòng)響應(yīng)；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合本文建立的自由振動(dòng)和諧波激勵(lì)下的剛度和阻尼計(jì)算模型求解了摩擦副的等效剛度和阻尼；分析了摩擦副中摩擦學(xué)行為與動(dòng)力學(xué)行為之間的相互作用規(guī)律，研究了載荷、速度和潤(rùn)滑油的環(huán)境粘度等因素對(duì)摩擦副動(dòng)力學(xué)特性的影響。
　　基于單個(gè)摩擦副的剛度和阻尼模型建立了整套軸承的動(dòng)力學(xué)模型；在軸承振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行了軸承振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，獲得了完好軸承和缺陷軸承的振