高速電主軸角接觸球軸承彈流潤滑狀態(tài)分析.pdf

1、隨著高速切削加工技術(shù)的發(fā)展，角接觸球軸承因其轉(zhuǎn)速高、耐高溫和剛性好等特性而得到人們的高度重視和推廣應(yīng)用。角接觸球軸承在工作過程中由于摩擦副的載荷集中作用，接觸區(qū)內(nèi)的壓力很高，彈流潤滑對減小摩擦和降低材料磨損至關(guān)重要，因此，對角接觸球軸承進行彈流潤滑狀態(tài)的研究既有理論研究價值又有實際的經(jīng)濟意義。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于點接觸彈流潤滑理論，創(chuàng)建角接觸球軸承彈流潤滑的數(shù)學(xué)模型。對基本方程進行無量綱化和無量綱化方程的離散化

2、，為本文的研究提供符合實際工況的研究基礎(chǔ)。本文運用多重網(wǎng)格法編程求解角接觸球軸承潤滑狀態(tài)，得到油膜壓力在入口區(qū)及出口區(qū)的變化情況。
　　(2)針對實際工況中的復(fù)雜情況，對于在不同轉(zhuǎn)速、載荷情況下，角接觸球軸承彈流潤滑狀況進行對比分析，結(jié)果表明:轉(zhuǎn)速對角接觸陶瓷球軸承彈流潤滑狀態(tài)的影響較大，載荷對角接觸陶瓷球軸承彈流潤滑的情況影響相對較小，主要表現(xiàn)在內(nèi)圈最大油膜壓力上。
　　(3)選取典型的軸承材料進行在相同工況條件下潤滑性能

3、的對比研究，為以后從材料方面提高軸承的潤滑性能提供參考。由數(shù)值求解的情況可以看出:與全鋼、混合陶瓷角接觸球軸承相比，全陶瓷角接觸球軸承潤滑性能更好。分別以氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氧化鋯(ZrO2)3種陶瓷材料作為軸承套圈和滾動體材料，其中SiC全陶瓷角接觸球軸承潤滑性能最優(yōu)。
　　(4)建立角接觸球軸承滾道與滾珠接觸區(qū)的微通道二維模型，分析表面粗糙度對潤滑油流動的影響。結(jié)果表明，微通道中潤滑油的流動受入口段效應(yīng)影響