高速润滑脂拖动特性的实验研究

论文摘要

弹流拖动特性作为弹流润滑理论研究的一个重要领域，它对滚动轴承的动态性能有着很大的影响，是滚动轴承动态设计的重要参数之一。在现代轴承设计中，润滑剂已成为轴承的基本元件之一，所以润滑剂在不同工况条件下的拖动特性也是轴承设计当中不可缺少的基本设计依据。由于脂润滑方式广泛地应用于滚动轴承中，通过模拟实际工况下的表面接触得到润滑脂膜在不同工况下的拖动力，是最为可靠的数据。所以，在充分供脂的条件下，进行润滑脂拖动特性的试验研究对于轴承的优化设计具有非常重要的现实意义。为了在实验室条件下模拟出滚动轴承润滑脂的实际工况，并能对工况条件进行控制，需采用专门研制的高速润滑脂拖动特性试验台。试验台主要包括测试球盘、动力及调速系统、加载及静压主轴的液压系统、供脂系统、冷却系统、辅助润滑系统、测力系统和信号采集系统。依据现有的试验设备，本项研究对试验系统做了许多改进工作，其中主要对调速部分和被测脂供脂系统做了较大改进，大大提高了测试及控制的精度。借助改良的试验设备，对高速润滑脂7018和LGLT2在不同速度、不同载荷及不同滑差率条件下进行了一系列拖动特性测试。得到了两种润滑脂的拖动系数随滑滚比变化的特性曲线试验结果。通过考察现有拖动力理论模型，分析所得的试验数据，结果表明大多数模型与被测脂的试验结果都有一定的差距，但T-J弹塑模型能较准确地预测试验结果。因此，用T-J弹塑模型对LGLT2润滑脂进行拖动特性的理论分析。结果证明，它可以在试验范围内较为准确地预测拖动特性数据，得到了令人满意的结果。本课题完成了对SKF润滑脂LGLT2拖动特性的测试分析工作，为今后SKF公司开发新的轴承专用润滑脂或其它润滑脂的拖动特性测试奠定了良好基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外弹流拖动特性的理论研究
• 1.3 国内外弹流拖动特性的试验研究
• 1.3.1 国外研究进展情况
• 1.3.2 国内研究进展情况
• 1.4 论文研究的内容及意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究意义
• 第2章 弹性流体动力润滑理论
• 2.1 润滑脂的介绍
• 2.2 弹流油膜润滑状态
• 2.3 润滑脂的流变特性
• 2.4 润滑剂的拖动力模型
• 2.5 脂润滑弹流膜厚的计算
• 2.6 拖动力的产生
• 2.7 本章小结
• 第3章 弹流拖动力试验装置
• 3.1 试验系统结构
• 3.2 球盘式试验机
• 3.2.1 试验机的结构及性能指标
• 3.2.2 试件
• 3.3 润滑系统
• 3.4 加载系统
• 3.5 动力及调速系统
• 3.6 供脂系统
• 3.7 冷却系统
• 3.8 测力系统
• 3.8.1 测量拖动力
• 3.8.2 测量加载力
• 3.9 信号采集系统
• 3.10 本章小结
• 第4章 弹流润滑拖动力试验
• 4.1 试验用脂的介绍
• 4.2 标定传感器
• 4.2.1 标定载荷传感器
• 4.2.2 标定拖动力传感器
• 4.3 试验工况
• 4.4 速度分析
• 4.5 试验步骤
• 4.6 拖动力试验台性能的验证
• 4.7 对 LGLT2 润滑脂拖动曲线的分析
• 4.8 本章小结
• 第5章 本构方程的研究及数据处理
• 5.1 拖动力模型的选取
• 5.2 弹流润滑拖动力的求解
• 5.2.1 对 T-J 弹塑模型的假设
• 5.2.2 平均极限剪切应力的求解
• 5.2.3 平均剪切模量的求解
• 5.2.4 拖动力的计算
• 5.3 MATLAB 简介
• 5.4 MATLAB 程序设计
• 5.5 对拟合结果的评价
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论
• 6.1 研究结论
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 附录A 拖动曲线
• 附录B 数据处理结果
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果