高速滚子轴承运动学与弹流理论的耦合分析

提出了研究高速圆柱滚子轴承的运动学性能和耦合弹性流体动力润滑理论（简称弹流理论）的分析方法，直接采用弹流理论计算滚动体与轴承套图接触区的油膜厚度、油膜动压力及润滑剂牵引力，并在此基础上分析了不同工况条件下轴承的各运动零件的运动情况，所获得的分析结果得到了实验的支持。     

表面织构参数对径向轴承流体动力润滑特性的影响

为研究表面织构参数对径向滑动轴承流体动力润滑特性的影响,建立了基于经典雷诺方程的表面织构润滑计算模型,设计了具有不同分布位置和几何参数的长方体形状的表面织构,在施加雷诺边界条件的情况下使用有限差分法求解雷诺方程,分析了织构参数对轴承静态特性的影响作用,其静特性参数包括偏心率、偏位角、最大油膜压力、最小油膜厚度、摩擦力及轴承两侧泄油量。数值计算的结果表明:表面织构可以明显改变油膜压力的分布情况,尤其当织构分布在压力下降区和最大压力附近时;与光滑轴承相比,油膜的压力分布有显著的变化,通常分布在轴承上游的织构,可以使油膜压力的峰值增大。此外,织构在轴承表面的分布位置对轴承的其他静态特性有着不同的影响。     

圆锥滚子轴承滚子/滚道副的脂润滑热成膜性能

考虑圆锥滚子轴承的非等截面属性和脂润滑状态,基于润滑脂Power-law流变模型,结合脂膜能量方程和固体热传导方程,建立轴承滚子与滚道接触的非等温脂润滑模型,分析滚子修形、打滑、歪斜和倾斜等对接触副脂润滑热成膜性能和拖动性能的影响. 结果表明：在未发生倾斜或歪斜时,Lundberg对数母线修形滚子的最小膜厚略大于切交母线修形滚子,而压力峰值略小于切交母线修形滚子. 在考虑温度效应后,脂膜厚度减小,压力峰值增大. 倾斜运动导致滚子主要承载端的脂膜压力和颈缩量增加,膜厚减小,因此滚子修形应考虑倾斜运动的影响;歪斜运动对膜厚和压力分布的影响则相对较小. 滚子/滚道副的脂润滑拖动系数随打滑加剧呈现先增大后减小的趋势.     

气体润滑轴承的研究与发展

本文概述了气体润滑轴承的研究状况和发展趋势，并介绍了一种最新研究的表面节流气体润滑轴承．     

圆锥滚子摩擦副的润滑分析(Ⅱ)--压粘刚性润滑区

考虑到润滑剂的极压效应，建立了圆锥滚子滚动轴承的流体动力润滑模型；并进行了完全数值解分析，得到了流体动压力分布与油膜形状，研究了压力—粘度与压力—密度效应对流体动力润滑的影响．结果表明在厚膜润滑时存在超滑效应，而在薄膜润滑时没有这种现象；增加润滑剂的卷吸速度能显著地提高轴承的承载能力，并且润滑剂的压粘系数愈大，流体动压力愈大．研究结果可以用于指导轻载并使用极压添加剂润滑的圆锥滚子轴承设计．     

压粘效应对短径向轴承润滑的影响研究

为了探讨压粘效应对短径向轴承流体动力润滑的影响,采用线性化的压粘方程,结合短径向轴承的雷诺方程,用傅里叶正弦变换方法得到了油膜中压强的解析解,并以此解析解为基础,推导出了承载系数、摩擦力、功耗等公式。计算结果与一些文献中关于润滑现象的定性叙述是一致的。与其他文献之不同点是对计及压粘效应的短径向轴承进行了定量计算。在所推导公式中使压粘系数α等于零,经过问题的退化,可以得到常粘度时轴承性能的相应公式,     

圆锥凸度滚子轴承的接触特性研究

圆锥滚子轴承中滚子与滚道之间的接触状态稳定与否,依赖于滚子由非接触区进入接触区过程中的力矩中心和滚子重心的偏移。采用Herz接触假设和Besineq解分析、计算了圆锥滚子轴承接触的过程,在准静态下分析了凸度滚子廓形曲线对受力的影响。研究表明：在非匀曲率接触情况下,滚子与滚道间的偏载效应影响了滚子运行中的姿态,进而恶化轴承的受力结构。     

圆锥滚子摩擦副的润滑分析(Ⅰ)刚性等粘度润滑区

针对圆锥滚子滚动轴承,建立了其流体动力润滑模型,并进行了完全数值解分析,得到了流体动压力分布与油膜形状;研究了刚性等粘度的润滑区的最小油膜厚度与压力分布随卷吸速度、载荷、滚子长度与卷吸角的变化规律.结果表明,有限长圆锥滚子的润滑问题与无限长线接触、椭圆接触的问题有很大不同.研究结果可以用于指导高速轻载圆锥滚子轴承的设计.     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。     

轧机四列圆锥滚子轴承当量动载荷的研究

轴承的当量动载荷是轧机重载轴承疲劳寿命计算的一个重要影响因素。采用弹性力学有限元法对它进行研究得出结果表明,它的取值大小应随轴承工况条件的改变而改变,当轴承工作时的轧制宽度B和轧制力位置l发生变化时,轴承内各列滚子所受载荷不同,此时应在采用力矩载荷系数对当量动载荷进行修正。     

滚滑轴承螺旋弹性圆柱滚子承载性能分析

为了降低轴承部件接触产生的应力,通过ABAQUS建立有限元分析模型,分析滚滑轴承的结构与受力情况。对比了普通圆柱滚子、空心圆柱滚子和5种螺旋弹性圆柱滚子与轴承内圈接触产生的接触应力和Von Mises应力。结果表明:滚滑轴承采用螺旋弹性圆柱滚子能获得更好的承载性能;并得出了该滚子的接触应力和Von Mises应力随其螺旋圈之间间隙或螺距的增大而增大的结论。     

内燃机轴承摩擦与润滑动态仿真研究

对内燃机轴承摩擦与润滑特性仿真分析方法进行了深入研究 ,提出了从数学建模、分析计算直至仿真结果实现的一整套软件实施方案 .将动态仿真技术引入内燃机轴承的设计过程 ,建立了轴承油膜的仿真模型 ,对轴心轨迹进行了仿真分析 .开发了“内燃机轴承摩擦与润滑动态仿真系统 (EBFLDSS)”计算机软件程序 ,实现了设计阶段的轴承运行情况实时模拟 .通过虚拟产品开发 ,可以及时确定产品设计缺陷 ,并进行改进 ,达到预测和控制产品成本、质量和开发周期的目的     

衬层弹性变形对水润滑结构润滑性能的影响分析

以水润滑轴承为例,利用有限元耦合算法数值计算了水润滑结构的弹流润滑模型,从理论上分析了具有不同弹性模量值和厚度值的橡胶衬层弹性变形对水润滑结构水膜压力、水膜厚度和摩擦磨损特性的影响规律。研究表明:衬层弹性变形对水润滑结构的弹流润滑性能有着非常大的影响,其影响效果在弹性模量值和厚度值较大时更为明显;相同的工况下,随着衬层弹性模量值的减小,水润滑结构的轴向和周向水膜厚度皆升高,水膜压力降低,压力作用区域扩大,弹流润滑效果更好,从而减轻了结构的摩擦磨损;一定程度上,衬层弹性模量的降低和衬层厚度的增加在增强水润滑结构的弹流润滑效果上是等效的。     

牵引驱动增速系统润滑油膜测试的研究

针对牵引驱动增速系统结构的特殊性,对该系统的输出轴进行了改进,采用电阻法对其油膜的形成进行了测度,并利用计算机采集数据,进行了分析,为类结构的油膜测试研究提供了一种行之有效的研究方法。     

径向可倾瓦轴承润滑参数的分析方法及应用

讨论了可倾瓦轴承的设计计算方法和求解过程．并编制了相应的计算程序,设计示例表明计算结果与轴承的运行情况十分吻合,可应用于该类轴承的设计．