以某6 m盾构机实际工况及其主驱动轴承为研究对象,建立主驱动轴承载荷分布模型及等温弹流润滑模型,得到了各工况下的负载受力,分析了几何修形对盾构机主轴承弹流润滑的影响。结果表明从弹流润滑角度判断,滚子母线凸度及端部圆角半径均存在优化区间,从而使最大滚子负载处的油膜压力显著减小,减小边缘效应;几何修形后的滚子明显比直母线滚子的润滑性能要好,且修形后的滚子在工况变化时,存在自适应性,但极限工况下仍存在油膜压力过大和油膜厚度偏低的情况。因此当极限工况时间占比较大时,应适当增加滚子凸度。综上可知,合理选取几何修形滚子参数可显著提高盾构机主驱动轴承润滑性能。

为了改善转子式高压供油泵的润滑问题,建立主轴关键润滑部位的仿真模型。基于弹流润滑和计算流体力学理论,通过Fluent与MATLAB两种仿真软件分别计算流体压力,并对比两种仿真软件计算出的油膜压力值。通过Workbench平台搭建双向流固耦合计算模型,计算不同表面粗糙度、工作转速、润滑油黏度对弹流润滑的影响。结果表明主轴转速和润滑油黏度增加都会使油膜压力和主轴的形变量显著增加,使润滑环境更恶劣;在不考虑多相流的情况下,表面粗糙度对润滑的影响较小。主轴的表面粗糙度增大对润滑油的流动具有阻滞作用,可以降低油膜压力,缓解主轴产生的形变,但效果不明显。

为了揭示表面粗糙度对圆柱滚子轴承线接触稳态弹流润滑性能的影响,本文建立了具有表面粗糙度的圆柱滚子轴承弹流润滑模型,并推导出了摩擦系数方程;采用有限差分法求解了圆柱滚子轴承的弹流润滑性能,并分析了余弦粗糙度幅值、波长和纹理角度对圆柱滚子轴承弹流润滑性能的影响。数值结果表明随着粗糙度幅值的增大,油膜厚度和油膜压力在粗糙度波峰波谷处的波动增大;随着粗糙度波长的增大,油膜厚度逐渐减小,油膜压力的波动逐渐减小;横向粗糙度更有利于提高承载能力,降低摩擦系数。因此,在合理的范围内增加粗糙度的幅度和波长,采用交叉纹理,有利于提高圆柱滚子轴承的弹流润滑性能。

介绍了研制弹流微摩擦测试机构的基本原理、设计方法和结构 .

针对传统深沟球轴承弹流润滑条件下轴承径向刚度计算未考虑油膜润滑影响的问题,建立了深沟球轴承综合径向刚度的数学计算模型,基于C++编写计算轴承综合径向刚度和油膜厚度的程序,并分析了轴承径向载荷、转速及润滑油黏度对轴承综合径向刚度及套圈沟道与钢球的中心油膜厚度的影响。结果表明随径向载荷的增大,综合径向刚度增大,中心油膜厚度减小;随润滑油黏度及轴承转速的增大,轴承综合径向刚度减小,中心油膜厚度增大。

目的研究直齿圆锥齿轮传动过程中稳态和非稳态下的压力和膜厚,为降低直齿圆锥齿轮的表面磨损及齿轮设计提供理论指导。方法将一对直齿圆锥齿轮等效为一对圆锥滚子模型,运用无限长线接触理论,建立直齿圆锥齿轮啮合过程中的弹流润滑计算模型,先对直齿圆锥齿轮进行等温稳态弹流润滑分析,计算并分析了直齿圆锥齿轮大端和小端啮入、啮出点的油膜压力及油膜厚度,求解并分析了小端啮合区间五个特殊点的油膜压力和膜厚。考虑瞬态时变效应的影响,计算并分析了直齿圆锥齿轮在三个特殊瞬时点的油膜压力和油膜厚度。最后研究齿面在高斯分布粗糙度函数和余弦粗糙度函数作用下的弹流润滑数值解,在此基础上计算了不同幅值和波长下的油膜压力和油膜厚度。压力求解采用多重网格法,弹性变形采用多重网格积分法。结果稳态等温条件下,小端啮入点...

为了寻求一种能够快速建立高速小型复合陶瓷球轴承弹流润滑数学模型的数值计算方法,基于Reynolds方程的情况下运用Fortran语言在Visual Studio中进行编译,通过给定初始压力分布,运用迭代法求得弹流润滑完全数值解,并获取最终的压力和膜厚值。结果表明：转速、载荷以及润滑油粘度会对轴承的接触区压力、膜厚产生影响,其中随着转速的增加,最小膜厚增加,最大压力减小;随着载荷的增加,最小膜厚减小,最大压力增大;而随着润滑油粘度的增加,膜厚增加,最大压力减小。通过与传统理论计算结果的对比,结果具有较好的一致性,研究结果对高速深沟陶瓷球轴承运用具有指导意义。

实验研究全膜条件下不同接触固体表面速度效应对弹流润滑的影响。实验在改进的经典的球一盘接触实验装置上进行，通过圆弧导轨改变玻璃盘和钢球转动方向夹角，利用可编程逻辑控制器（PLC）和伺服放大器控制电机的速率和转向。使用光干涉技术观测轻载下钢球和玻璃盘表面速度方向不在同一方向时接触区油膜的形状，通过MBI软件测量油膜中截面曲线。结果表明，随着两接触表面速度方向夹角增加，油膜厚度减小，当角度达到一定数值最小膜厚会有上升；随着两接触表面速度方向夹角的增大，沿着滑动速度方向上油膜形状的不对称性增加，该现象可用温度-黏度楔的机制解释。

为了能为分子泵中高速运转状态下深沟陶瓷球轴承选用更合适的润滑油,采用软件仿真与试验相结合的办法对轴承在多种黏度的润滑油对轴承接触区润滑状态的影响进行深入探讨。应用复合迭代法并通过Fortran语言进行编程在VISUL STUDIO中对轴承运动进行模拟,求得的弹流润滑仿真结果,通过与理论计算得对比具有一致性,大大提升了计算速度;并通过在在一定的时间内进行各种润滑油润滑条件下轴承的运转测试,对轴承接触区的摩擦系数和磨斑深度进行测量。研究结果表明：润滑油黏度越大,轴承接触区最大压力小,最小油膜厚度越大,摩擦系数和磨斑深度越小,润滑效果也最好。

介绍了梅山炼钢厂2#大包回转台的工作状况,并对回转轴承的失效原因进行了分析。在理论计算基础上合理选用润滑脂,改善了回转轴承的润滑效果。