圓柱滾子軸承織構化內圈擋邊摩擦特性研究.pdf

1、圓柱滾子軸承摩擦力矩低，負荷能力大，同時適合高速旋轉，并且內圈或外圈帶擋邊的滾子軸承又可承受一定的軸向載荷，因而在工業(yè)生產中得到廣泛的運用。由于表面織構可明顯改善摩擦副的摩擦潤滑性能，故本文將其應用到圓柱滾子軸承內圈擋邊，通過在內圈擋邊制備表面織構來減小內圈擋邊—滾子端面摩擦副的摩擦生熱、擦傷磨損，以提高圓柱滾子的軸向承載能力及使用壽命和可靠性。
　　本文從理論及試驗的角度進行研究。首先，基于 Reynolds方程建立了圓柱滾子軸

2、承內圈擋邊-滾子端面的潤滑計算模型；采用有限差分法對數學模型進行離散，利用數值計算方法分析工況條件和表面織構參數中微凹坑的面積率、深度和直徑等因素對擋邊—滾子摩擦副摩擦性能的影響。結果表明：圓柱形微凹坑可明顯改善滾子端面—內圈擋邊的油膜壓力分布，設計合理的織構參數可減小滾子端面與套圈擋邊的摩擦因數；最優(yōu)微凹坑面積率隨織構深度和直徑的增大而增大；最優(yōu)微凹坑深度隨織構直徑的增大而減小，不同微凹坑面積率下最優(yōu)微凹坑深度的變化較?。还r條件方面

3、，在一定的范圍內載荷增大更有利于織構發(fā)揮出減摩效果；轉速對最優(yōu)微凹坑面積率的影響較小。
　　其次，對現有軸承性能測試平臺進行改造，設計了軸向加載裝置及噴油潤滑系統(tǒng)；以 NJ209EM圓柱滾子軸承為例進行了試驗研究，通過溫升變化測試軸承擋邊油膜潤滑的效果。結果表明：在軸向載荷為60N，轉速為3000r/min，內圈擋邊分布直徑為0.5mm，深度為20μm，面積率為52.45％的圓柱形微凹坑時，與擋邊未織構化軸承相比最高軸承溫升降幅可