高速陶瓷滾子軸承設(shè)計和試驗分析.pdf

1、混合陶瓷球軸承因離心力小、旋滾比小、邊界潤滑或無潤滑條件下摩擦系數(shù)小等優(yōu)點受到人們的重視，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，混合陶瓷球軸承已批量應(yīng)用于高速機床、燃氣輪機、渦輪增壓器等高速結(jié)構(gòu)中，但陶瓷滾子比陶瓷球的加工工藝復(fù)雜，陶瓷滾子軸承的性能分析及其試驗驗證至今開展得不多。
　　本文以某渦扇發(fā)動機用NU208圓柱滾子軸承為例，進行了軸承徑向游隙的分析和選擇，及混合陶瓷軸承和全鋼軸承的性能對比分析。性能對比主要包括滾子與套圈的作用力、接觸半寬、

2、接觸應(yīng)力、拖動力、最小油膜厚度和滾子與保持架的運動、相互作用力、打滑率等。結(jié)果顯示：在給定工況下，混合陶瓷軸承保持架打滑率約為全鋼軸承保持架打滑率的35.2％，也表明全鋼軸承消耗的功率要大于混合陶瓷軸承，若在相同的工況下混合陶瓷軸承的高速性和抗斷油能力高于全鋼軸承。
　　試驗對比了全鋼滾子軸承與混合陶瓷滾子軸承的高速性和抗斷油能力等。結(jié)果表明，混合陶瓷滾子軸承的高速性、抗斷油能力等優(yōu)于全鋼滾子軸承，其中混合陶瓷滾子軸承 dn值達到

3、了2.5×106mm.r/min；在試驗轉(zhuǎn)速相同時，陶瓷滾子軸承的驅(qū)動電流僅為全鋼滾子軸承的70.8%，且陶瓷滾子軸承外圈溫升為全鋼滾子軸承的42.2%；在相同的工況條件下，全鋼滾子軸承僅能通過三次30s斷油試驗，陶瓷滾子軸承不但通過了額定的三次30s，還通過一次40s、三次50s斷油試驗。
　　本文試驗驗證了混合陶瓷滾子軸承的高速性、抗斷油能力等優(yōu)于全鋼滾子軸承，也反映了混合陶瓷滾子軸承和全鋼滾子軸承的摩擦發(fā)熱情況，為混合陶瓷滾