微载荷含油轴承摩擦性能研究 Ⅱ.摩擦试验分析

采用自行研制的径向轴承微载荷摩擦试验机研究了微载荷下径向含油轴承的摩擦性能，采用小波方法对试验数据进行滤波降噪．结果表明，含油轴承在稳定微载荷状态下的瞬态摩擦系数不固定，且随着润滑剂、轴承转速、径向载荷与混合润滑状态等因素而变化．在微载荷状态下，当600r／min、采用液晶添加剂（5CB）与46号机械油以体积比1％-2％配制的润滑剂润滑时，平均摩擦系数达到最小值；当转速从600r／min增至3000r／min时，平均摩擦系数由小变大、再变小；瞬态摩擦系数随着载荷从0．5N增至10．0N呈现高-低-稳定的变化趋势．与混合润滑状态相比，充分润滑下的摩擦系数较大；当混合润滑时，在主轴转速为1500—2400r／min下的摩擦系数出现不稳定．

微载荷含油轴承摩擦性能研究 Ⅰ.摩擦试验机设计

研制了1种针对径向轴承的微载荷摩擦试验机,介绍了其工作原理及结构,即利用外加载荷抵消浮动测试架重量以施加微小载荷,并利用激光位置传感器(PSD传感器)实现无接触位移测量;同时测量了摩擦副的转动角度并计算出摩擦系数;采用摩擦转角测量法和外加力矩平衡摩擦法测量微载荷下的摩擦性能,以测量时间末端位置作为位置基准,通过极限偏载平衡进行载荷标定.结果表明:微载荷摩擦试验机可应用于径向轴承在微小载荷下的摩擦力测量;可以通过在较大范围内设置结构参数来研究径向轴承的摩擦特性;并可利用数据采集技术研究速度和载荷连续变化条件下的摩擦性能.

含油轴承模型的比较分析

通过对含油轴承的结构模型和理论模型的比较 ,介绍了含油轴承的结构模型发展状况 ,包括变渗透度模型、磁流体含油轴承、含油轴承材料技术等。同时对比研究了理论模型的特点 ,包括Darcy模型、Slip Flow模型、Brinkman模型、Boltzmann模型、紊流模型 ,论述了影响含油轴承摩擦学性能的因素 ,包含热效应、粗糙度效应、非牛顿效应和回油循环效应等。并且提出了含油轴承的理论发展问题 ,包括温度问题、噪音问题、二相流问题、各种摩擦学影响因素的综合系统研究和含油轴承失效机理过程研究。

圆柱滚子轴承的动力学分析

介绍了圆柱滚子轴承的3自由度模型的建立方法,分析了滚子与套圈、滚子与保持架、套圈与保持架间的接触或碰撞关系。介绍了使用Fortran 90编写的轴承动力学分析软件包BA的程序架构。得到了滚子的运动速度、滚子与内、外圈间的接触载荷与保持架质心的运动轨迹等,并通过案例分析了圆柱滚子轴承的动力学性能,验证了BA的分析能力。

深沟球轴承的动力学分析及其软件BA

根据空间坐标变换建立接触和碰撞模型,利用数值方法计算分析,编写了适用于深沟球轴承的拟静力学以及动力学分析的软件包BA。描述了程序的模型,并以一定工况下的球轴承为案例分析了深沟球轴承的动力学,得到了钢球的运动速度、钢球与内外圈间的接触载荷与保持架质心的运动轨迹等,验证了BA的分析能力。