滑動軸承潤滑與摩擦力的關系
作者:
編輯:
來源:
發布日期: 2019.07.16
信息摘要:
關于摩擦副的基礎研究主要集中在對摩擦副滑動摩擦過程中的能量轉換機理、摩擦副熱應力、表面接觸應力以及部分油膜潤滑承載力合作用等方面的研究。通過…
關于摩擦副的基礎研究主要集中在對摩擦副滑動摩擦過程中的能量轉換機理、摩擦副
熱應力、表面接觸應力以及部分油膜潤滑承載力合作用等方面的研究。通過研究,國內外
學者對高能量密度摩擦系統的耦合應力機理和分析模型有了一定的掌握,初步解決了熱一彈
合下傳動摩擦系統工作穩定性的問題,并通過試驗獲得了摩擦接觸區溫度場變化規律和
摩擦損傷規律,但仍不能解釋應力應變狀態與摩擦特性、系統損傷模式的對應關系,尚無法
準確揭示摩擦副在機械強度、熱強度等合作用下的摩擦機理。
(2)滑動軸承潤滑理論研究
滑動軸承中需要良好的潤滑,這是軸承壽命和可靠性的重要保證。隨著載荷和轉速的
不斷提高,對摩擦副的潤滑提出了新的特性要求。在重載下,油膜厚度進一步減小,制造表
面的粗糙度等的影響將變得更為顯著:轉速的進一步提升,正比于速度的流體動壓力、慣性
力將超過流體靜壓力,摩擦副的動力學特性占據主導地位。因此,對高端滾動及滑動軸承的
力學性能和油膜進行研究是現代潤滑理論和軸承技術發展的必然趨勢,為此類軸承的設計
提供具有自主知識產權的計算方法和理論依據,也是工程實際的需要,對提高我國裝備制造
業的制造水平、提高產品質量、參與國際競爭都具有十分重要的理論意義和實際應用價值
在滑動軸承潤滑理論方面,已經建立起流體動壓潤滑、流體靜壓潤滑、彈性流體動壓潤
滑、薄膜潤滑、邊界潤滑及混合潤滑等理論,這為軸承的發展提供了理論支撐,目前,軸承的
潤滑研究主要考慮純油工作環境和赫茲接觸力學模型,研究潤滑油膜的剛度、阻尼特性、溫
升效應和承載能力,并采用小擾動線性分析方法研究軸承-轉子系統的非線性動力學特性
無論是國內還是國外,軸承潤滑研究大部分仍然是以經典潤滑理論為主,對多相流潤滑條件
下的潤滑問題研究偏少。近年來,軸承潤滑理論的研究開始轉向高溫、高速、惡劣環境等極
端工況,以及多體、多相、多流態等復雜工況條件下的潤滑設計計算等方面。
對于重型數控設備中的滑動軸承,目前國內的研究尚存在諸多問題,對油膜壓力場、油
膜流場和油膜溫度場進行綜合系統理論研究的成果很少,具體的摩擦學行為和失效機理雖
然有些研究,但是不系統,無法應用到產品的開發之中。實際應用中仍頻繁發生潤滑不良而
導致早期磨損,究其原因,除未能正確使用較成熟的流體潤滑理論外,主要在于經典潤滑理
論本身帶有局限性。非線性油膜力是影響轉子系統失穩的一個重要的物理因素,它屬于典
型的非保守力,影響它的外部因素特別復雜,目前的油膜力力學模型還存在明顯的缺陷。最
大的困難是現有的非穩態非線性油膜力模型大多是數值模型,缺乏解析表達式。非線性意
味著有較大的擾動位移和擾動速度,需要尋求非穩態油膜力與擾動位移和擾動速度的非線
性基本表達式,并揭示出規律性的東西美于非線性油膜力的模型研究曾引起廣泛的關注,
數學和力學領域的眾多專家曾提出了很多表達式。面在國內,非線性油膜力的研究開展較
早,曾有基金重大項目資助,獲得了計算的數據庫和擬合的表達式。然面,近年來該工作略
沉寂。油膜力的計算對轉子穩定性的分析非常重要,龍其是對立式轉子中的軸承問題,相
關的分析工作仍有待深入。