影响滚动轴承最小油膜厚度因素的分析研究

若 轴 承 内圈 的转 速 ， 子公 转 转 速 为 转转 速为 ：
”一 （
一
ｎ １ Ｒ
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（） ２
的最 小厚度 直接 影 响滚动 轴承 寿 命 。所 以研 究影 响 滚 动轴 承 最＂ｑｔ 厚度 的 冈素 ， 对其 影 响 机理 进 行 分 ｌｌ ＇ｔ 膜 并 析研 究 ， 对于 轴 承 的摩擦 学设 计 与 寿命 计 算具 有 重 大 的 现 实意 义 。 １６ 年 以 来 ， 多学 者 … 开 始 研 究各 ９６ 许 就
２ ＂Ｒ１ ． —２ ｒ ｒ
和 温诗铸 俐基于 Ｒ ｅ Ｅ ｒ ｇ ｅ— ｙｉ 流变 模 型对 非稳 态热 弹 流 ｎ 润滑 理论进 行 了研究 ， 所得结 论对 高副 接触 类机 械零 、
部件 的设计 具 有一定 的指导 意 义。 在前 人 研 究 的基 础 上 ， 考 虑 了接 触 区温 度 场 的 又 影响 ， 利用 多 重 网格 技 术 求得 了滚 动轴 承非 稳态 热 弹 流润 滑 的完全 数值解 ， 论模 型更 接近 实 际 ， 对影 响 理 并
滚 动轴 承 的 寿 命 大 小 与 其 润 滑 状 态 有 很 大 的关
系， 如果润 滑不 良 ， 直接 导致 轴 承 期 胶 合磨损 。如 将 果从 设计 和制 造精 度 上 严 格控 制 ， 动 轴 承 的滚 动体 滚 与 滚道 之 间可 以保持 一定 厚 度 的弹 流 油膜 ， 弹流 油 膜
分 别为 ３ 、 １ １ １４ １９ １ １６ 、２ 、８ 、６ 。
２２ 计 算结 果及讨 论 ．
膜厚 因素 进行 了分 析 。 １ 滚 动轴 承 参数计 算 Ｄ ｗ ｏ… 人 对 滚 子 轴 承 的分 析 表 明 ： 动 轴 承 。 ｓｎ 等 滚
滚 子 与滚 道之 间的 弹性 接 触 问题 ， 过 几 何 模拟 和 弹 经 性 模 拟 ， 终 可 以转 换 为具 有 当量 曲 率半 径 Ｒ和 当量 最 弹 性模量Ｅ 的弹性 圆柱 与刚 性平 面 的接触 问题 。
参 数 对 滚 动 轴 承 润 滑 膜 厚 的 影 响 ； ９ ４年 ０ 采 用 １８ Ｎ ｗ０１Ｒ ｐ ｓｎ 分 析 了外 载 荷 按 正 弦 规 律 变 化 的 ｅ ｔ１ ａ ｈｏ 法 － 非稳 态 弹 流 问题 ， 给 出 了两 组 数 值 解 。之 后 ， 沛 然 并 杨 式 中 ：＝Ｒ２Ｒｌ １ １ ． ８ ／ ＝ ／（ 一，） 滚子 自转 转速 为 ：
“
２尺 ＋Ｒ） ， （， １ 尺
＝２（＋ ）一 ｓ Ｓ” １ …
…
这样 接触 点 的表 面平均 速度 为 ：
厅 Ｔ” Ｄ Ｄ２ ６ ＝ｑ Ｄ （一 ／１０ ）（） ＝１（一”） 一 ） ０ ＇ ） ２ ．４ （ ／ ｒ １ ｎ （
ｌ ２ｒ ” ＝ｒ Ｒ】．
又 水 红 １
（ 原大学 机电 Ｉ 系， 西 太 程 山 太原 ０ ００ ） ３０ ９
【 摘
要 】 运 用多重 网格 法计算得 出滚动轴承最 小油膜厚度 ， 并对影 响膜 厚的 因素进行 了分析研 究 ， 出了加 大滚 得
子 半 径 和 提 高 内 圈转 速 有 利 于提 高 最 小 油膜 厚 度 的结 论 。
（） ５
（ ６）
２ 数 值计 算
２１ 计算 方 法 ．
根据 前 人 经 验 ， 文 计算 区域 的起 始 点 和终 止 点 本 分 别 取 为 Ｘｉ ４６ ， ．， 解 压 力 采 用 ６ 网 ＝－ ． 、 ＝１ 求 ６ 层
格 ， 层 网格 上沿 Ｘ 方 向按 等 步 长 划分 ， 层 节 点 数 每 各
【 关键词 】 多重网格 法； 滚动轴承 ； 最小油膜 ； 影响 因素
【 中图分 类号 】 Ｔ １３ ３ Ｈ ３． ３ ０ 引 言
【 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号】 １０— ７Ｘ ２ １）４ ０２—３ ０ ３７３ （０００— １１０
和泊 松 比。 １ 表 面平均 速度 ． ３
０
１
２
式 中 ： ， ， 分别 为 滚 子 与 内圈 材料 的弹性 模 量 Ｅ ， ！
图 １ 接 触 点 处 压 力 分 布 图
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ ２ １— ５ ０
作者简介 ： 刘永红 （９ ３ ）女 ， １７ 一 ， 山西文水人 ， 助教 ， 工学硕士 ， 事教学Ｘ 作。 从 －
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第２ 卷 第４ 总第 １６ ５ 期（ １ 期）
机 械 管 理 开 发
第 ２ 卷 第 ４ （ 第 １６ ） ５ 期 总 １期
Ｖ０．５ Ｎｏ４（ ＵＭ ． １ 】 ２ ． Ｓ Ｎｏ１ ６）
机 械 管 理 开 发
Ｍ ＡＮＡＧＥＭ ＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ０ＰＭ ＥＮＴ
２ ｌ 年 ８月 ００
Ａｕｇ２ ０ ．０１
影响滚动轴承最小油膜厚度 因素的分析研 究
１１ 当量 曲率 半径Ｒ ．
１ ）图 １ 为接 触 点处 的油 膜 压力 分 布 曲线 ， 中可 从 以 看 出 ， 力 分 布 曲线 与 赫 兹分 布 曲 线相 近 。在 一 定 压 的 载荷 、 转速 、 条 件下 压力 二次 峰并 不 明显 。 半径
Ｊ Ｄ
设 内圈滚 道 的半径 为尺 、 子 的半 径Ｒ 外 圈滚道 滚 、 的半径为尺 、 滚子 的直径 为Ｄ？ Ｒ 并 令 ＝Ｄ！， Ｄ 一２ ／） ， 为 内外 圈平 均半径 。则 对 于滚 子 与内圈 滚道 的接 触点
尺 一 Ｒ１ ２ Ｒ
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０ ５ ， Ｄ） ｅ （ ， ｅ ． Ｄ ２Ｄ－
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／ ０ ． ６ ， ／ ０ ． ４
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１ ． 综 合 弹 性 模 量 ２
１Ｅ ． （ ／ 一０５ １
）／ ＋ （ 一 ）／ ｊ Ｅ １ ２ ．
．
２
． １