球轴承弹流润滑模拟系统

以推力球轴承钢球组取代传统弹流油膜测量系统中的单个钢球,设计制造球轴承弹流润滑模拟测量系统。该系统可实现钢球转动速度和油膜厚度的同时测量,通过钢球组方位角的调节模拟运动钢球不同的承载状态。在偏载条件下,对运动钢球的润滑膜厚度和转速进行初步测量。结果表明:当钢球由低载区进入高载区,接触区增加,膜厚降低,润滑状态由流体动压润滑变为弹性流体动压润滑;在高承载区,油膜厚度不受载荷的影响;在某一固定位置随着转速的增大,油膜厚度增大。

限制间隙条件下的点接触EHL特性分析

在经典的弹性流体动力润滑理论中,两接触体处于开放的空间中,其相对位置由施加的外载决定,即油膜压力的计算要满足载荷平衡条件。而当弹流润滑发生在限制空间中时,如滚动轴承中的润滑,接触体的相对位置受系统的约束,传统弹流理论并不能用于该工况下的润滑特性预测。本文对限制间隙条件下等温点接触弹流润滑问题进行了数值分析,研究了速度参数、材料参数和刚性间隙H00对油膜厚度和承载力影响。根据计算结果,回归出新的承载力以及膜厚计算公式。另外,对限制间隙条件下的润滑油膜特性进行了试验观察,将结果与数值分析进行了对比。

限制空间中的弹性流体动压润滑分析

在经典的弹性流体动力润滑理论分析中,油膜压力的计算要满足载荷平衡条件,而这一条件并不适用于发生在限制空间中的弹流润滑,当弹流润滑发生在限制间隙中,油膜的承载力会随工作参数的变化而变化。对限制间隙条件下等温线接触弹流润滑问题进行数值分析,研究油膜厚度及压力的变化规律。结果表明:在限制间隙等温线接触弹流润滑条件下,油膜厚度及压力随速度参数以及材料参数的增加而增加,而限制间隙增加时,膜厚增加,压力减小。根据数值分析结果,拟合出限制间隙条件下的膜厚计算公式,该公式有较小的计算误差。

基于光干涉技术的推力球轴承打滑率的测量

将拆除轴圈后的推力球轴承取代传统球-盘接触光干涉弹流油膜测量系统中的钢球,搭建基于光干涉技术的推力球轴承测量系统,直接观测钢球运动与弹流油膜。通过图像处理系统定量测量推力球轴承中运动钢球的公转线速度,通过光干涉技术获得运动钢球的油膜厚度。结果表明,在低速轻载状态下,钢球的运动并非纯滚动,而是存在一定的打滑。随着线速度增加,钢球的润滑状态由薄膜润滑转向弹流润滑,打滑率也随之增加;随载荷增加,打滑率变化则不明显。