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滑动轴承润滑与摩擦力的关系

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.07.16
信息摘要:
关于摩擦副的基础研究主要集中在对摩擦副滑动摩擦过程中的能量转换机理、摩擦副热应力、表面接触应力以及部分油膜润滑承载力合作用等方面的研究。通过…
关于摩擦副的基础研究主要集中在对摩擦副滑动摩擦过程中的能量转换机理、摩擦副
热应力、表面接触应力以及部分油膜润滑承载力合作用等方面的研究。通过研究,国内外
学者对高能量密度摩擦系统的耦合应力机理和分析模型有了一定的掌握,初步解决了热一弹
合下传动摩擦系统工作稳定性的问题,并通过试验获得了摩擦接触区温度场变化规律和
摩擦损伤规律,但仍不能解释应力应变状态与摩擦特性、系统损伤模式的对应关系,尚无法
准确揭示摩擦副在机械强度、热强度等合作用下的摩擦机理。
(2)滑动轴承润滑理论研究
滑动轴承中需要良好的润滑,这是轴承寿命和可靠性的重要保证。随着载荷和转速的
不断提高,对摩擦副的润滑提出了新的特性要求。在重载下,油膜厚度进一步减小,制造表
面的粗糙度等的影响将变得更为显著:转速的进一步提升,正比于速度的流体动压力、惯性
力将超过流体静压力,摩擦副的动力学特性占据主导地位。因此,对高端滚动及滑动轴承的
力学性能和油膜进行研究是现代润滑理论和轴承技术发展的必然趋势,为此类轴承的设计
提供具有自主知识产权的计算方法和理论依据,也是工程实际的需要,对提高我国装备制造
业的制造水平、提高产品质量、参与国际竞争都具有十分重要的理论意义和实际应用价值
在滑动轴承润滑理论方面,已经建立起流体动压润滑、流体静压润滑、弹性流体动压润
滑、薄膜润滑、边界润滑及混合润滑等理论,这为轴承的发展提供了理论支撑,目前,轴承的
润滑研究主要考虑纯油工作环境和赫兹接触力学模型,研究润滑油膜的刚度、阻尼特性、温
升效应和承载能力,并采用小扰动线性分析方法研究轴承-转子系统的非线性动力学特性
无论是国内还是国外,轴承润滑研究大部分仍然是以经典润滑理论为主,对多相流润滑条件
下的润滑问题研究偏少。近年来,轴承润滑理论的研究开始转向高温、高速、恶劣环境等极
端工况,以及多体、多相、多流态等复杂工况条件下的润滑设计计算等方面。
对于重型数控设备中的滑动轴承,目前国内的研究尚存在诸多问题,对油膜压力场、油
膜流场和油膜温度场进行综合系统理论研究的成果很少,具体的摩擦学行为和失效机理虽
然有些研究,但是不系统,无法应用到产品的开发之中。实际应用中仍频繁发生润滑不良而
导致早期磨损,究其原因,除未能正确使用较成熟的流体润滑理论外,主要在于经典润滑理
论本身带有局限性。非线性油膜力是影响转子系统失稳的一个重要的物理因素,它属于典
型的非保守力,影响它的外部因素特别复杂,目前的油膜力力学模型还存在明显的缺陷。最
大的困难是现有的非稳态非线性油膜力模型大多是数值模型,缺乏解析表达式。非线性意
味着有较大的扰动位移和扰动速度,需要寻求非稳态油膜力与扰动位移和扰动速度的非线
性基本表达式,并揭示出规律性的东西美于非线性油膜力的模型研究曾引起广泛的关注,
数学和力学领域的众多专家曾提出了很多表达式。面在国内,非线性油膜力的研究开展较
早,曾有基金重大项目资助,获得了计算的数据库和拟合的表达式。然面,近年来该工作略
沉寂。油膜力的计算对转子稳定性的分析非常重要,龙其是对立式转子中的轴承问题,相
关的分析工作仍有待深入。
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