一、高速圆柱滚子轴承弹流润滑研究现状与发展（论文文献综述）
路遵友[1]（2020）在《滚动轴承热弹流润滑特性研究》文中进行了进一步梳理滚动轴承被广泛用于具有旋转运动的高端机电系统中,润滑条件会直接影响轴承的摩擦学特性和机电系统的运动稳定性,滚动体与内、外圈接触弹流润滑特性可借助弹性流体动压润滑理论来分析和计算。以往的研究中,国内外学者考虑热效应和粗糙度的影响以期获得与真实值更加贴切的数值解。本文以滚动轴承为研究对象,考虑微观表面、热弹性变形、弹性模量变化等方面的影响因素,对接触表面的弹流润滑特性、热应力和热变形等方面进行了研究,为滚动轴承润滑分析与结构设计提供有价值的理论参考。论文主要研究内容包括:（1）运用多重网格法全近似格式,采用4层W循环结构分析了网格节点个数及松弛因子对最大误差的影响。基于热弹性力学理论,利用Bessel函数,结合应力函数法推导了圆柱体的热应力和热变形表达式,通过算例给出了Bessel函数的参数求解方法。（2）建立了深沟球轴承滚珠与内圈的椭圆点接触微观热弹流润滑模型,求解了6206深沟球轴承在不同类型粗糙度下弹流润滑特性,研究了不同随机粗糙度下内圈转速和综合弹性模量变化对弹流润滑特性的影响规律。（3）计入了热变形的影响,建立了圆柱滚子轴承滚子与内圈的有限长线接触热弹流润滑模型,引入热力转换原理,求解了NU204圆柱滚子轴承接触表面的弹流润滑特性,实现了对润滑接触表面的热弹性变形和热应力的求解,研究了内圈转速、载荷、黏度变化分别对润滑特性、热弹性变形和热应力的影响规律。（4）考虑微观表面和热变形的影响,建立了角接触球轴承滚珠与内圈的椭圆点接触微观热弹流润滑数学模型,以7032C角接触球轴承为研究对象计算了热弹流润滑特性,得到了接触表面的热弹性变形和热应力的分布,研究了内圈转速、轴向载荷和初始黏度变化对油膜压力、膜厚、温升、热弹性变形及热应力的影响。（5）综合考虑粗糙度、热变形和弹性模量的影响,建立了滚针轴承滚针与内圈有限长线接触热弹流润滑接触模型,提出了一种求解热弹流润滑特性的数值方法。该方法中,引入了弹性模量随温升的变化关系,求解了弹性模量场。以NAV4004滚针轴承为研究对象求解了润滑接触表面的油膜压力、膜厚、温升、弹性模量和热弹性变形的分布情况。进一步研究了载荷和卷吸速度分别对弹性模量、油膜压力和膜厚的影响规律。（6）利用其他学者在滚动轴承弹流润滑油膜测量的实验研究数据对本文提出的数值计算方法进行了验证。分别针对阻容振荡法和超声法油膜厚度测量实验中的D1842926N1Q1和N2312圆柱滚子轴承尺寸与润滑油参数,利用提出的考虑弹性模量变化和热弹性变形的有限长线接触热弹流润滑数值计算方法求解了最小油膜厚度,分别与对应工况下的实验数据进行对比,数值解与实验值吻合较好。
李中豪[2]（2020）在《重载冲击下滚滑轴承的动力学及润滑研究》文中进行了进一步梳理滚滑轴承是一种由滚子轴承演化而来的新型轴承,它取消了滚子轴承的保持架,在滚动体之间添加滑块结构,以达到滚子和滑块协同承载的目的,提高轴承的承载能力和使用寿命。为探究滚滑轴承在载荷冲击工况下的工作性能,本文以滚滑轴承为研究对象,采用仿真软件对滚滑轴承的重载接触和冲击动力学进行分析,并与滚动轴承进行了对比;建立了滚滑轴承和滚动轴承载荷冲击作用下的润滑数值模型,并进行了对比分析,探讨了滚滑轴承滚子的润滑性能受冲击载荷的影响。主要工作内容如下:首先,针对滚滑轴承和滚子轴承的不同承载形式,采用ANSYS workbench有限元软件建立了两种轴承的静力学接触,仿真分析了其接触面的应力特征及重载作用下滚滑轴承的应力分布规律。仿真结果表明:轴承承载体接触应力较大点集中出现在接触面次表层,滚滑轴承滚子与滑块的协同承载能有效降低滚子的接触应力;随着滚滑轴承重载的承载值增大,其滚子最大应力增长幅度较快,滚滑轴承最大应力的位置由滑块转移到滚子。其次,为研究滚滑轴承的抗冲击性能,模拟轴承工作中受到的冲击载荷,建立了轮子扁疤冲击系统数值模型,使用ADAMS动力学软件对滚滑轴承和滚子轴承进行了动力学仿真,得到了不同转速冲击下轴承内圈位移幅值的大小和变化规律,以及受冲击时轴承内部支撑元件的最大受力。研究表明:转速越高,模型冲击力越大,轴承内圈跳动越明显,滚滑轴承内部的承载元件受力小于滚子轴承;滚滑轴承转速越高,越不利于滚子与滑块之间的协调性,旋转精度越低。最后,探究了冲击载荷作用下的滚滑轴承的润滑性能,考虑滚子弹性变形,建立了轴承等温条件下的弹流润滑数值计算模型,分析了冲击载荷对滚滑轴承和滚子轴承的滚子弹流润滑油膜的压力及厚度的影响,结果表明:冲击载荷作用会降低油膜厚度,油膜压力第二峰值消失,油膜厚度会随润滑油粘度和转速的增加而增大,冲击载荷作用会产生挤压效应油膜,冲击频率越大,挤压效应油膜度厚越大,冲击幅值越大,挤压效应油膜厚度值越低。
李夫[3]（2020）在《滚滑轴承的摩擦力矩及瞬态温度场分析》文中研究指明滚滑轴承是在滚动轴承的基础上设计的一种新型轴承,这种轴承具有承载能力大和抗冲击能力强等优点。本文以滚滑轴承为研究对象,采用动力学软件与有限元软件对滚滑轴承进行了摩擦力矩和瞬态温度场仿真。主要研究内容和结论如下:基于轴承弹性接触理论、摩擦力矩的计算方法与测量原理,对滚滑轴承润滑状态进行分析,计算油膜厚度且给出了润滑状态下摩擦系数的选择方法,建立了滚滑轴承的摩擦力矩数模型且提出了滚滑轴承热流密度的计算方法。应用ADAMS动力学软件建立了滚滑轴承三维动力学模型,对滚滑轴承启动过程中滚子与滑块的受力特点进行了分析,并研究了摩擦力矩变化规律。结果表明:滚子和滑块运动到轴承最下端时,内外圈对滚子、滑块的碰撞力最大;滚子与滑块在启动阶段的碰撞力大于在转速稳定阶段的碰撞力;滑块对内外圈的摩擦力矩大于滚子对内外圈的摩擦力矩,且滚滑轴承的启动摩擦力矩明显大于动摩擦力矩,内外圈的摩擦力矩在轴承转速稳定阶段基本一样,在启动阶段,内圈上的摩擦力矩稍大于外圈的摩擦力矩。利用ADAMS动力学软件对滚滑轴承摩擦力矩的影响因素进行了分析,研究了不同工况和结构参数对摩擦力矩的影响。结果表明:径向载荷、内圈转速、滚子与滑块之间的间隙、径向游隙、滑块曲率半径、滚子和滑块的初始位置对滚滑轴承的启动摩擦力矩和动摩擦力矩均有一定影响,其中影响程度最大的是径向载荷。滚滑轴承的启动摩擦力矩和动摩擦力矩均随径向载荷、转速、滑块内圆弧半径的增大而增大,随滚子滑块之间间隙、滑块外圆弧半径的增大而减小;启动摩擦力矩随径向游隙的增大而增大,动摩擦力矩随径向游隙的增大而减小。滚子与滑块之间的间隙、径向游隙过大会导致轴承启动过程不稳定,振动大,滑块在下位置相对滚子在下位置,启动摩擦力矩和动摩擦力矩都要大一些。基于热学原理,将ADAMS建立的动力学模型导入到ABAQUS有限元软件中,分析滚滑轴承整体温度场分布,重点对重载区区域温升进行研究,且仿真了特殊工况对重载区温度的影响。研究表明:滚滑轴承温度最严重的是承载区,非承载区温升较小,且承载区温升最严重的是滑块;外圈温升相对内圈温升要剧烈些,且内外圈温度曲线均呈锯齿状;在循环冲击载荷下和瞬间冲击载荷下,相对稳定载荷作用,单元温升更为剧烈,且越靠近外圈最大径向位置,温升程度越大。在启停过程中,稳态阶段单元热流密度>启动阶段单元热流密度>停止阶段单元热流密度,说明在转速达到稳定值之后,温升程度更剧烈。
张磊[4]（2020）在《油液磨粒对滚动轴承滚滑摩擦磨损性能的影响研究》文中指出轴承是支承轴颈的部件,可以减小零部件运动过程中的摩擦系数,提高回转精度,在航空航天、矿山开采等行业被广泛使用,是当代机器设备中的一种重要零部件。在使用过程中,轴承摩擦副的润滑油液中不可避免的会掺杂一些固体颗粒,研究润滑油液中不同浓度、不同粒径的铁磁颗粒和二氧化硅颗粒对滚动轴承摩擦学性能的影响,对指导设备润滑油液的合理使用以及延长滚动轴承的使用寿命具有实际意义。本文以滚动轴承的圆柱滚子--轴承内圈摩擦副为研究对象,首先基于滚动轴承摩擦磨损试验台试验探究了润滑油量、润滑油液温度和施加载荷对滚动轴承摩擦学性能的影响,确定了后续试验的润滑油液参数、油液温度参数和载荷参数。然后科学地设计了试验方案,构建了滚动轴承圆柱滚子--轴承内圈摩擦副的数学模型,通过对比分析理论计算结果和试验结果,探究了不同转速下滚滑比对滚动轴承摩擦学性能的影响。最后从圆柱滚子--轴承内圈摩擦副的摩擦系数变化、轴承内圈表面形貌的变化、轴承内圈表面粗糙度的变化和润滑油液运动粘度的变化四个角度试验探究了润滑油液中不同浓度、不同粒径的铁磁颗粒和二氧化硅颗粒对滚动轴承摩擦学性能的影响。研究发现:在不同的圆柱滚子转速下,圆柱滚子--轴承内圈摩擦副的摩擦系数随着滚滑比的增加不断变大,当滚滑比大于0.3并不断增大时,摩擦副之间的摩擦系数增加缓慢,在不同的滚滑比下,轴承摩擦副的摩擦系数随着转速的增大而不断减小。综合考虑轴承摩擦副的摩擦系数、跑合磨损时间、轴承内圈表面磨损和润滑油液的运动粘度,当润滑油液中的铁磁颗粒含量为4 g/L的300目铁磁颗粒或者二氧化硅颗粒含量为1 g/L的20μm二氧化硅颗粒时,轴承摩擦副的润滑效果最好。
郝旭[5]（2020）在《圆柱滚子轴承热特性及其对转子系统振动响应的影响研究》文中研究说明滚动轴承是旋转设备中重要的基础零部件之一,其性能与寿命直接影响着装备的工作性能、可靠性和安全性。轴承热特性及其影响对轴承性能和寿命极为重要,目前对于滚动轴承工作温度进行精确的计算仍然是难点和热点问题,对轴承由于热导致的应力、变形、刚度特性变化以及转子系统振动影响理论与试验分析存在不足,对其规律认识存在许多空白,缺少针对性的试验手段。轴承热特性及其影响机理十分复杂,理论和技术研究也具有较大难度和挑战性。开展轴承热特性与振动特性与其试验研究,具有重要的科学意义和工程应用价值。本文以航空发动机主轴所采用的典型形式的圆柱滚子轴承为研究对象,开展了轴承热特性及热致轴承刚度与游隙变化下转子系统振动特性研究,采用理论分析与试验研究相结合的方法,主要完成了考虑热-固耦合效应的圆柱滚子轴承系统热分析模型、接触力学有限元分析模型和轴承热-时变刚度分析模型的建立,负载、转速、结构、环境、润滑和生热等对轴承温度、内外圈位移分布、滚道应力、刚度特性的影响研究,以及考虑轴承热致刚度与游隙变化的转子动力学模型建立、轴承热平衡过程中及热油作用下的由于刚度与游隙的变化对转子系统振动所产生影响等研究内容。所取得的主要研究成果如下:研究了轴承运行过程中生热与润滑、结构、安装、温度之间的耦合关系,建立了考虑热-固耦合效应的轴承系统热分析模型。在该模型中,采用了拟静力学法分析轴承各部件之间的运动与力学关系,利用局部法计算各摩擦表面之间的生热率,采用热网络法建立轴承系统温度微分方程组,实现了轴承瞬态温度的理论分析方法。搭建了轴承热特性试验台和测试系统,获得典型工况下的轴承瞬态温度变化特征,与理论计算结果进行了对比并验证了轴承温度计算模型的准确性。基于轴承热分析模型并与试验测试相结合,开展了轴承系统热特性的影响因素研究,分析了轴承热平衡过程中的生热特性与油膜厚度、游隙以及打滑率的变化,获得了转速、载荷、环境温度、结构参数、润滑参数等对轴承生热率及轴承温度的影响规律。结果表明:转速与润滑油温度对轴承生热率影响显着。在轴承热平衡过程中,油膜厚度先快速下降后逐渐稳定,游隙变化趋势主要与轴承内外圈的温差有关。转速与润滑油温度对轴承温度影响较大,载荷与环境温度对轴承温度影响较小。润滑油温度与流速过低都会导致轴承温度明显升高,载荷较小时游隙对轴承温度有较明显的影响。轴承内、外圈安装过盈量对轴承座和转轴温度有一定影响。分别建立了圆柱滚子轴承系统静态与动态分析有限元模型,引入所建立的轴承热分析模型,研究轴承在多个因素影响下的内外圈位移与滚道应力分布特性。载荷作用下轴承内外圈发生不规则的变形,套圈位移随角度呈现波动变化。热膨胀使轴承滚子与套圈滚道接触处应力明显增加。随着转速的增加轴承内外圈位移逐渐增加,润滑油温度过高或过低都会导致套圈位移与滚道应力明显增加,润滑油流速对套圈位移与滚道应力的影响不大。轴承热平衡过程中内外圈位移先迅速增加后逐渐稳定,并随角度呈现不同的变化趋势。基于轴承热分析模型,建立了轴承热-时变刚度计算模型,研究了转速、载荷、环境温度、结构、润滑等因素对轴承刚度的影响。采用对轴承施加增量载荷并测试内外圈相对位移的方式对轴承刚度进行辨识,试验研究了轴承热平衡过程中以及不同润滑油温度条件下的刚度特性。结果表明:润滑油粘度与油膜厚度的变化导致轴承刚度发生明显变化。轴承热平衡过程中刚度表现出强烈的非线性和时变特性,运行初期轴承刚度快速下降。启动状态下的轴承刚度会随转速的增大而增大;达到热平衡状态后,轴承刚度会随转速的增大而减小。加热润滑油对轴承刚度也有显着影响,随着油温的升高,轴承刚度迅速下降。建立了考虑轴承热致刚度与游隙变化的转子-轴承系统动力学模型,提出了基于转子振动响应的轴承刚度与游隙的辨识方法。通过转子系统振动的理论分析与试验研究,获得了轴承热平衡过程中以及不同润滑油温度条件下转子不平衡振动响应规律。结果表明:轴承热平衡过程中,转子不平衡振动幅值、轴承振动峰峰值与有效值均逐渐增加,轴承刚度逐渐降低,游隙变化不大。润滑油温度的升高会导致转子振动幅值逐渐降低,轴承刚度与游隙均明显减小,润滑油温度对轴承振动峰峰值与有效值也有明显影响。通过本文的研究,揭示了轴承运行时生热与热平衡过程的油膜与轴承刚度变化规律,获得了载荷、转速、结构、环境、润滑等因素对轴承内外圈变形和滚道应力的影响规律,进而揭示了轴承由于热效应所引起的刚度特性变化对转子系统振动特性的影响规律。本文成果可以为圆柱滚子轴承的热特性分析与静动力学分析以及转子系统的动力学分析提供理论与技术基础。
毛宇泽[6]（2019）在《结构弹性对航空发动机薄壁滚子轴承承载特性影响的研究》文中进行了进一步梳理航空发动机主轴轴承正朝着薄壁轻量化和多功能部件集成化的方向演变,薄壁结构轴承、柔性支承轴承、薄壁一体化结构轴承将成为航空发动机轴承及其他高速装备领域的主要趋势。目前滚动轴承基础理论体系仍然是仅考虑接触弹性的刚性套圈假设理论,没有考虑薄壁套圈结构弹性及其与支承结构的耦合作用,不能适应滚动轴承发展的需求。因此,本文以航空发动机薄壁滚子轴承为对象,考虑薄壁套圈结构弹性、刚性轴承座与薄壁套圈的耦合作用、以及弹性支撑结构与薄壁套圈的耦合作用,建立了拟动力学分析模型,分析了薄壁滚子轴承动态特性,修正了疲劳寿命,建立了一套薄壁滚子轴承分析方法,阐明了薄壁套圈在结构弹性与接触弹性协同作用下的变形规律,揭示了弹性支撑结构对轴承承载特性的影响规律,提出了基于改善轴承载荷特性的薄壁滚子轴承套圈/座孔装配间隙的关联设计方法,为发展薄壁轻量化滚动轴承理论体系提供了理论基础。本文首先针对外圈单点约束下的薄壁套圈滚子轴承,计算了轴承薄壁外圈的结构弹性变形,基于拟动力学方法分析了轴承内部的动态接触作用,建立了单点约束下的薄壁滚子轴承拟动力学分析模型。对一个薄壁轴承的算例结果表明,薄壁套圈在载荷的作用下会发生显着的结构弹性变形,轴承内部载荷分配状态随之发生巨大变化。单点约束下套圈会发生“压扁”,导致轴承内部载荷分配更加集中,轴承承载区有明显变化。套圈壁厚越薄,套圈结构变形的影响越显着。针对刚性轴承座约束下的薄壁轴承,研究了刚性座孔与薄壁套圈的耦合作用,基于弹性理论分析了套圈与座孔之间的二维协调表面接触,推导了考虑刚性座孔耦合效应的薄壁套圈变形协调方程,建立了考虑外圈/座孔装配间隙的薄壁滚子轴承分析模型;分析了外圈/座孔装配间隙对薄壁外圈变形的影响及轴承内部载荷分配的变化规律,以N43756S1型号薄壁轴承为例的分析结果表明,在与刚性座孔的耦合作用下,薄壁套圈的结构变形可达到微米级,且外圈/座孔装配间隙与外圈内径的比值处于[-0.5～0.83]×10-3这一区间时,外圈/座孔装配间隙处于一个有利区间,在此区间内,套圈发生拉长变形,轴承内部载荷分配得到改善,最大滚子/滚道载荷最多减小了12%,轴承内部接触微区的相对滑动变小,当外圈/座孔装配间隙大于有利区间上界时,轴承内部载荷分配更加恶劣。不同材料与温升带来零件尺寸的不同膨胀也会改变外圈/座孔装配间隙,进而影响有利区间。建立了考虑座孔装配间隙影响的薄壁滚子轴承疲劳寿命模型。基于对轴承内部的载荷分布的修正,对轴承疲劳寿命进行了第一次修正;计算了薄壁套圈结构变形在套圈内部产生的应力分布,分析了薄壁轴承滚道次表层应力状态变化,在第一次修正的基础上,进行了轴承疲劳寿命的二次修正。分析结果表明,当外圈/座孔装配间隙处于有利区间时,一次修正寿命得到延长,二次修正寿命在一次修正的基础上再次增加,相比刚性假设,疲劳寿命增加最多可达40%以上。当外圈/座孔装配间隙处于有利区间时,轴承游隙越大,壁厚越薄,轴承相对寿命增长越大。而由于轴承内部载荷分配更加均匀,导致滚子/滚道接触区相对滑动速率减小,弹流润滑作用略微减弱,但仍然能满足实际使用要求。针对自身带有结构弹性的鼠笼轴承座,建立了鼠笼轴承座的有限元模型,计算鼠笼轴承座的结构变形,与拟动力学模型相结合,研究轴承内部接触弹性-薄壁套圈自身结构弹性-套圈与座孔接触弹性-轴承座自身结构弹性四者耦合的鼠笼轴承座薄壁轴承内部接触特性,并发展为鼠笼一体化轴承的分析模型,计算一体化结构的结构变形,与拟动力学模型耦合求解,研究鼠笼一体化轴承内部的载荷分配变化、轴承刚度变化、滚道挠曲导致的滚子倾斜等。对某型号的鼠笼支撑滚子轴承的分析结果表明,鼠笼支撑结构的结构弹性使得轴承套圈变形极大,显着改善了轴承内部载荷分布状态,使得轴承疲劳寿命增加,保持架打滑率下降,整体结构刚度显着减小。并且鼠笼结构及套圈的结构壁厚越薄,结构弹性变形带来的影响越显着。此外,鼠笼支撑结构弹性变形可能会导致滚子倾斜,因此在高速轴系中采用鼠笼支撑结构时,需要综合考虑整体结构刚度及滚子运转的稳定性。设计了鼠笼支撑一体化轴承结构变形试验台,采用内圈固定、法兰盘一端加载的方式,避免了套圈上测量点的平移,法兰盘一端采用滑轨约束和过盈装配,有效避免了法兰盘的歪斜和滑动,保证测量结果精确。对实际应用中的鼠笼轴承型号及刚性座孔装配的薄壁滚子轴承的套圈变形进行了测量,验证了本文理论模型的正确性。
汪剑云[7]（2019）在《圆柱滚子轴承润滑油膜厚度超声测量方法及实验研究》文中认为滚动轴承是发动机和主轴等设备的核心支撑部件,在极端工况或使用不当时,润滑失效会导致滚动轴承发生早期失效问题。润滑油膜厚度作为轴承润滑状态的直接判据,对其实时监测是轴承性能预测的可靠有效手段,对设备故障的早期诊断具有重要意义和工程适用价值。本文开展了圆柱滚子轴承润滑油膜厚度超声测量方法及实验研究。基于超声波在界面处传播规律,推导了超声测量轴承膜厚的弹簧模型,分析了模型中参数与膜厚理论计算误差的关系。在此基础上,提出了轴承接触区膜厚分布及最小膜厚计算方法,为解决由超声探头性能限制导致的滚动轴承中接触区最小膜厚无法直接测量的问题提供了一种新思路。建立了测量轴承润滑膜厚的圆盘声场和聚焦声场的超声传播有限元模型,分析了外圈-油膜-滚子模型中超声波的传播行为以及油膜层附近的声场特性,获得了超声波在外圈-空气界面的反射规律,以及油膜层附近的声场分布规律。依据测量轴承膜厚的超声传播有限元模型获得的结果,分析了预设膜厚、超声激励参数、曲面等对膜厚计算结果的影响规律,并建立了以空间位置变化来模拟轴承膜厚动态变化的轴承接触区膜厚分布及最小膜厚分析模型。结果显示:相对于圆盘声场,聚焦声场在测量膜厚方面更具优势;轴承接触区膜厚分布测量的仿真验证了轴承接触区膜厚分布及最小膜厚计算方法的可行性。在理论和仿真实验研究基础上,对超声测量系统相关设备进行了设计选型,搭建了超声测量系统,同时依据相应工况条件及测试要求,设计了标定用试件,并设计搭建了标定实验台,轴承膜厚测量实验台。进行了标定实验和轴承膜厚测量实验。标定实验结果表明超声测量系统的误差在10%以内,轴承膜厚测量实验结果显示,在定载荷下,随着转速增大,轴承最小膜厚逐渐增大,这与预期相符。
何海斌[8]（2019）在《变速工况下数控车床进给系统角接触球轴承动力学特性研究》文中研究说明角接触球轴承作为数控车床进给系统支撑滚珠丝杠的重要部件,其性能直接决定了整机的性能与寿命。随着数控车床朝着高速度、高精度和长寿命等方向发展,轴承因高速和非平稳运行而导致的变形、打滑、碰撞、振动与噪声、温升加剧以及运行平稳性下降等问题变得愈发尖锐,从而对其进给系统的运行精度、可靠性和使用寿命等性能产生了重大影响。然而,由于角接触球轴承在非平稳工况运行过程中其内部运动关系复杂和非线性因素较多,导致其在变速工况下的动力学特性尚未揭示清楚,现已成为轴承研究领域的难点问题。因此,研究角接触球轴承在变速工况下的动力学特性,对于提高滚动轴承的动态性能具有重要意义,从而可为数控车床等机械设备的高速高精化发展提供一定的理论依据。本文以GSCK200A型数控车床纵向进给系统的角接触球轴承7603025为研究对象,结合角接触球轴承的工作原理和结构特点,通过理论分析、仿真计算与实验对其在启停工况和转速波动工况下的动力学特性进行了研究。主要研究内容包括:（1）根据角接触球轴承的工作原理和结构特点,建立了两接触体之间的接触刚度关系,获得了其在不同形式载荷作用下的内部负荷分布特性;基于轴承几何关系,得到了角接触球轴承内部元件的运动学关系。（2）基于多刚体系统动力学理论基础,采用冲击函数法和库仑法模拟轴承内部接触关系,利用ADMAS建立了角接触球轴承7603025多刚体动力学模型,研究了径向载荷、轴向载荷和内圈角加速度对其在启动过程和停止过程的保持架转速与质心运动,以及滚球与保持架之间接触力等动态特性的影响。结果表明:角接触球轴承在启停过程中,径向载荷的增大与轴向载荷的减小会导致滚球承载不均状况加重,角加速度的增大会导致滚球所受载荷不足以使得套圈引导其做纯滚动运动,从而造成轴承打滑加重,滚球与保持架接触力变大,保持架运行平稳性变差。（3）基于显式动力学基本理论,采用线弹性材料模型和对称罚函数法模拟轴承内部的接触变形,利用ANSA建立了角接触球轴承7603025多柔体动力学模型,并借助ANSYS/LS-DYNA Solver求解分析了其在不同转速波动形式（正弦波动、矩形波动和随机波动）工况下的动态性能,以及研究了波动参数（波动幅度和波动频率）对其正弦波动工况下保持架转速与质心轨迹,内圈质心轨迹,以及滚球与内圈、保持架之间接触力等动态特性的影响。结果表明:保持架转速波动形式是由内圈转速决定的;内圈转速波动幅度愈大,保持架转速波动幅度越大;内圈转速波动频率愈大,保持架转速波动频率越大;内圈转速波动幅度与波动频率越大,内圈和保持架晃动越剧烈,滚球与保持架接触力越大,保持架质心轨迹越紊乱。（4）设计并搭建了滚动轴承实验台,测量了轴承的保持架转速并将其与仿真结果对比,以及通过实验研究了角接触球轴承在启动过程和停止过程中的振动特性。结果表明:仿真结果与实验结果吻合良好,验证了所建立的角接触球轴承动力学模型的有效性;在启停过程中,径向载荷、轴向载荷越小,内圈角加速度越大,则轴承振动加速度越大,且停止过程的振动比启动过程的更剧烈。
张军飞[9]（2019）在《双列圆锥滚子轴承的动力学分析模型》文中研究表明滚动轴承作为一种起支承作用的回转部件在各种机械系统和装备中起着至关重要的作用。圆锥滚子轴承由于具有良好的承载能力和动态性能逐渐在支承系统中得到了更广泛的应用。随着工业的不断发展,严苛的工作环境对轴承的动态性能提出了更高的要求,而轴承的动态性能直接影响着整机的性能表现。随着CAE仿真技术的广泛发展,利用计算机对机械系统进行分析成为可能,基于动力学软件的轴承性能分析成为世界轴承行业的研究新动向。本文以某型号双列圆锥滚子轴承为研究对象,在滚动轴承力学理论基础上利用Adams机械动力学仿真软件对轴承的动态性能进行了研究分析。主要研究内容如下:（1）基于Adams软件建立了通用的双列圆锥滚子轴承参数化几何模型。将设计变量与轴承结构参数关联实现模型参数化;应用CMD命令语言编写生成滚子及保持架模型的宏文件,所建立的轴承模型可随参数变化而自动得到更新;开发轴承的图形用户界面,实现双列圆锥滚子轴承的高效建模与分析。（2）建立了双列圆锥滚子轴承的刚柔耦合模型。Adams中所创建的机械系统模型在默认下都为刚体系统,而现实中的物体在受力状态下都会发生一定程度的形变,本文考虑轴承外圈为柔性体零件,介绍了导入柔性体零件的方法,为轴承的刚柔耦合分析提供了可行方案。（3）研究了滚子与内外圈滚道间油膜厚度对轴承接触刚度的影响作用。对轴承在径向力作用下进行了载荷分布分析,基于赫兹接触理论及弹流润滑理论对轴承的径向接触刚度进行了理论计算,并应用在轴承动态性能仿真分析中,使模型计算结果更加符合真实情况。（4）对某型号双列圆锥滚子轴承进行了动态性能仿真分析,通过计算分析不同工况下保持架质心运动状态,速度偏差比及滚子打滑率的变化情况,探讨轴承不同内圈转速,径向载荷,轴向载荷及保持架兜孔间隙对轴承保持架运动稳定性能及滚子打滑性能的影响效果。（5）为验证本文中圆锥滚子轴承动力学分析模型的合理性,将保持架仿真速度与理论速度进行了对比分析,仿真值与理论值误差在3.2%以内;利用Adams仿真结果计算轴承的摩擦功率并通过有限元热分析模拟了轴承的温升情况,仿真值与轴承热试验值误差在允许范围内,从而验证了模型的合理性与准确性。
赵金月[10]（2019）在《滚动轴承热弹流多场耦合使役特性可靠性评估方法》文中研究说明随着科技的发展,航空发动机、高速铁路、智能精密机器人、大型高档数控机床等重大设备对滚动轴承的设计、制造、使用提出了更高的要求。滚动轴承是被广泛使用的关键支承件,长期处于极限工况状态下服役,要求具有长寿命、高可靠性的特点。轴承润滑工况好坏对其使役性能有重要影响,了解滚动轴承的使役润滑机理可大幅度提升其承载能力和使用寿命。因此,开展高性能滚动轴承热、弹、流多场耦合使役特性可靠性分析及有限元计算具有重要意义。本文基于ANSYS平台,对滚动轴承热、弹、流多场耦合进行数值计算,在此基础上,基于可靠性理论定量分析了滚动轴承热、弹、流多场耦合时各参数对轴承使役过程的影响程度。主要内容有:（1）基于流体力学理论,采用CFD数值模拟方法,对滚动轴承流场进行数值计算,得出润滑油油膜的压力分布、速度分布、速度矢量图和轨迹图。基于可靠性理论,对滚动轴承润滑流场进行可靠性分析,定量计算了轴承参数对流场影响的灵敏度。（2）建立了滚动轴承有、无保持架的数值模型,对轴承流场进行数值计算。在此基础上对轴承热、弹、流多场耦合进行数值计算,重点讨论了有、无保持架对轴承使役特性的影响。（3）建立带有保持架的滚动轴承全耦合模型,对滚动轴承进行多场耦合计算,得出轴承在热、弹、流多场耦合下的等效应力、等效应变。将热、弹耦合与热、弹、流多场耦合计算结果进行对比,表明在滚动轴承多场耦合使役分析中,是否考虑流场对计算结果影响较大。（4）基于滚动轴承热、弹、流多场耦合数值计算结果,利用响应面法,建立了3×3正交试验表,计算得出了滚动轴承内、外圈、滚动体的结构参数对耦合计算结果影响的可靠性灵敏度。（5）基于滚动轴承热、弹、流多场耦合数值计算,对滚动轴承进行了疲劳寿命计算,得出轴承使役过程的瞬时损伤和寿命值,为滚动轴承的设计制造奠定了理论基础。
二、高速圆柱滚子轴承弹流润滑研究现状与发展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高速圆柱滚子轴承弹流润滑研究现状与发展（论文提纲范文）
（1）滚动轴承热弹流润滑特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 点接触弹流润滑理论的研究现状 |
| 1.2.2 线接触弹流润滑理论研究现状 |
| 1.2.3 有限长线接触弹流润滑理论的研究现状 |
| 1.2.4 热膨胀系数与机械热变形理论的研究现状 |
| 1.2.5 国内外研究中存在的问题 |
| 1.3 课题来源和主要研究内容 |
| 2 多重网格技术及热弹性变形推导 |
| 2.1 多重网格技术 |
| 2.2 固体表面热弹性变形的推导 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 深沟球轴承微观热弹流润滑分析 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 基本方程 |
| 3.2.2 方程的无量纲形式 |
| 3.2.3 控制方程的离散化 |
| 3.3 数值方法 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 随机粗糙度与参数变化的影响分析 |
| 3.4.2 Y方向粗糙度与参数变化的影响分析 |
| 3.4.3 X方向粗糙度与参数变化的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑热弹性变形的圆柱滚子轴承热弹流分析 |
| 4.1 接触模型 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 润滑控制方程 |
| 4.2.2 控制方程的无量纲化 |
| 4.2.3 控制方程的离散化 |
| 4.3 数值计算方法 |
| 4.4 计算结果分析 |
| 4.4.1 轴承润滑特性与热弹性分析 |
| 4.4.2 转速对润滑特性和热应力的影响 |
| 4.4.3 载荷对润滑特性和热应力的影响 |
| 4.4.4 黏度对润滑特性和热应力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 考虑热弹性变形的角接触球轴承微观热弹流分析 |
| 5.1 几何模型 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 基本控制方程 |
| 5.2.2 控制方程的无量纲化 |
| 5.2.3 控制方程的离散化 |
| 5.3 数值计算方法 |
| 5.4 计算结果分析 |
| 5.4.1 轴承参数及结果分析 |
| 5.4.2 转速对润滑特性和热弹性变形的影响 |
| 5.4.3 载荷对润滑特性和热弹性变形的影响 |
| 5.4.4 黏度对润滑特性和热弹性变形的影响 |
| 5.4.5 算法对比验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 考虑弹性模量变化和热弹性变形的滚针轴承微观热弹流分析 |
| 6.1 润滑接触模型 |
| 6.2 数学模型 |
| 6.2.1 润滑控制方程 |
| 6.2.2 控制方程的无量纲化 |
| 6.3 数值计算方法 |
| 6.4 计算结果分析 |
| 6.4.1 轴承润滑特性与热弹性分析 |
| 6.4.2 载荷对润滑特性的影响 |
| 6.4.3 卷吸速度对润滑特性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 滚动轴承油膜厚度的数据验证 |
| 7.1 阻容振荡法膜厚验证 |
| 7.1.1 阻容振荡法膜厚测量原理 |
| 7.1.2 工况参数及结果对比 |
| 7.2 超声法膜厚的验证 |
| 7.2.1 超声法膜厚测量原理 |
| 7.2.2 工况参数及结果对比 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（2）重载冲击下滚滑轴承的动力学及润滑研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 滚动轴承力学研究现状 |
| 1.3.2 滚动轴承弹流润滑研究现状 |
| 1.3.3 滚动轴承受动态载荷研究现状 |
| 1.3.4 滚滑轴承研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 滚滑轴承的重载接触分析 |
| 2.1 轴承的弹性接触理论 |
| 2.1.1 Hertz接触理论基础 |
| 2.1.2 轴承滚子的载荷分布 |
| 2.2 滚滑轴承有限元分析 |
| 2.2.1 滚滑轴承结构特点 |
| 2.2.2 滚滑轴承模型的建立 |
| 2.2.3 材料属性 |
| 2.2.4 滚滑轴承与滚动轴承的重载接触模型的对比验证 |
| 2.3 滚滑轴承重载接触算例分析 |
| 2.3.1 边界条件的设定 |
| 2.3.2 有限元计算结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 冲击载荷作用下滚滑轴承的动力学分析 |
| 3.1 轴承冲击简化模型 |
| 3.2 冲击载荷 |
| 3.3 基于Adams的轴承冲击载荷动力学仿真 |
| 3.3.1 Adams动力学介绍 |
| 3.3.2 轴承动力学模型建立 |
| 3.3.3 冲击载荷设置 |
| 3.4 轴承动力学计算结果分析 |
| 3.4.1 冲击载荷对轴承内圈的影响 |
| 3.4.2 冲击载荷下内圈轨迹 |
| 3.4.3 冲击载荷下承载体受力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 冲击载荷作用下滚滑轴承滚子的润滑分析 |
| 4.1 弹流润滑理论 |
| 4.1.1 Reynolds方程 |
| 4.1.2 油膜厚度方程 |
| 4.1.3 变形方程 |
| 4.1.4 油膜切应力方程 |
| 4.1.5 粘压方程 |
| 4.1.6 密度压力方程 |
| 4.1.7 载荷方程 |
| 4.2 润滑数值计算方法 |
| 4.2.1 基本方程无量化 |
| 4.2.2 方程离散 |
| 4.2.3 多重网格法 |
| 4.2.4 数值计算 |
| 4.3 冲击下滚滑轴承与滚动轴承的滚子润滑特性 |
| 4.3.1 滚子的弹流润滑特性 |
| 4.3.2 冲击载荷 |
| 4.3.3 滚滑轴承滚子的油膜厚度和压力 |
| 4.3.4 滚动轴承滚子的油膜厚度和压力 |
| 4.4 冲击载荷作用下不同工况对滚滑轴承滚子润滑影响 |
| 4.4.1 润滑油初始粘度的影响 |
| 4.4.2 轴承初始速度的影响 |
| 4.4.3 冲击载荷频率影响 |
| 4.4.4 冲击载荷幅值影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）滚滑轴承的摩擦力矩及瞬态温度场分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 滚动轴承摩擦力矩研究现状 |
| 1.3.2 滚动轴承温度研究现状 |
| 1.3.3 滚滑轴承研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 轴承摩擦力矩及摩擦热计算的理论与方法 |
| 2.1 轴承的弹性接触理论 |
| 2.1.1 Hertz理论 |
| 2.1.2 接触变形 |
| 2.1.3 接触刚度 |
| 2.2 轴承摩擦力矩的计算方法 |
| 2.2.1 滚动轴承摩擦力矩的一般计算方法 |
| 2.2.2 SKF摩擦力矩计算方法 |
| 2.3 轴承摩擦力矩的测量方法及原理 |
| 2.4 滚滑轴承油膜厚度及润滑状态分析 |
| 2.4.1 油膜厚度的计算 |
| 2.4.2 润滑状态分析 |
| 2.5 滚滑轴承启动摩擦力矩和动摩擦力矩数学模型 |
| 2.6 滚滑轴承摩擦热及热流密度分析 |
| 2.6.1 滚滑轴承摩擦热分析 |
| 2.6.2 滚滑轴承平均热流密度分析 |
| 2.6.3 滚滑轴承重载区热流密度分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 滚滑轴承的摩擦力矩分析 |
| 3.1 ADAMS软件情况介绍 |
| 3.2 动力学模型的建立 |
| 3.3 动力学模型的验证 |
| 3.4 受力分析 |
| 3.4.1 滚子的受力分析 |
| 3.4.2 滑块的受力分析 |
| 3.5 摩擦力矩分析 |
| 3.5.1 滚子、滑块与内外圈摩擦力矩对比分析 |
| 3.5.2 内圈摩擦力矩、外圈摩擦力矩与驱动力矩分析 |
| 3.6 不同工况和结构参数对滚滑轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.6.1 径向载荷对滚滑轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.6.2 转速对轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.6.3 滚子与滑块之间的间隙对轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.6.4 径向游隙对轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.6.5 滑块曲率半径对轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.6.6 滚子和滑块的初始位置对轴承摩擦力矩的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 滚滑轴承的瞬态温度有限元分析 |
| 4.1 滚滑轴承的传热模型: |
| 4.2 热传导及摩擦生热仿真方法可行性的验证 |
| 4.2.1 滑块与板的热传导验证 |
| 4.2.2 摩擦热验证 |
| 4.3 滚滑轴承瞬态温升仿真模型 |
| 4.3.1 ABAQUS进行显示动力学温度—位移耦合的基本步骤 |
| 4.3.2 模型的简化 |
| 4.3.3 分析模型的建立 |
| 4.3.4 仿真结果的处理 |
| 4.4 特殊工况下滚滑轴承温度场的分析 |
| 4.4.1 冲击载荷作用下滚滑轴承瞬态温度场分析 |
| 4.4.2 滚滑轴承启停过程的瞬态温度场分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）油液磨粒对滚动轴承滚滑摩擦磨损性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滚动轴承摩擦磨损研究现状 |
| 1.2.2 润滑油抗磨性能的研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 课题技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 轴承滚滑摩擦磨损相关理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磨损过程曲线 |
| 2.3 磨损的种类 |
| 2.3.1 磨粒磨损 |
| 2.3.2 黏着磨损 |
| 2.3.3 表面疲劳磨损 |
| 2.3.4 腐蚀磨损 |
| 2.4 润滑油液与添加剂的选择 |
| 2.4.1 润滑油液的选择 |
| 2.4.2 添加剂的选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 轴承滚滑摩擦磨损试验设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验装置 |
| 3.2.1 滚动轴承摩擦磨损试验台 |
| 3.2.2 压力机 |
| 3.2.3 三维形貌分析仪 |
| 3.2.4 毛细血管粘度计 |
| 3.3 试验 |
| 3.3.1 润滑油液温度与润滑油量对滚动轴承摩擦性能影响的试验 |
| 3.3.2 载荷对滚动轴承摩擦性能影响的试验 |
| 3.3.3 滚滑比对滚动轴承摩擦性能影响的试验 |
| 3.3.4 铁磁颗粒对滚动轴承摩擦磨损影响的试验 |
| 3.3.5 二氧化硅颗粒对滚动轴承摩擦磨损影响的试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 滚滑比对滚动轴承摩擦性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 圆柱滚子-轴承内圈摩擦副的数学模型 |
| 4.3 数值计算结果 |
| 4.4 试验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铁磁颗粒对滚动轴承摩擦磨损的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铁磁颗粒对轴承摩擦副摩擦系数的影响 |
| 5.3 铁磁颗粒对轴承内圈表面磨损的影响 |
| 5.3.1 轴承内圈表面形貌的变化 |
| 5.3.2 轴承内圈表面粗糙度的变化 |
| 5.4 铁磁颗粒对润滑油液粘度的影响 |
| 5.5 铁磁颗粒对轴承摩擦副的作用机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 二氧化硅颗粒对滚动轴承摩擦磨损的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 二氧化硅颗粒对轴承摩擦副摩擦系数的影响 |
| 6.3 二氧化硅颗粒对轴承内圈表面磨损的影响 |
| 6.3.1 轴承内圈表面形貌的变化 |
| 6.3.2 轴承内圈表面粗糙度的变化 |
| 6.4 二氧化硅颗粒对润滑油液粘度的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）圆柱滚子轴承热特性及其对转子系统振动响应的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 滚动轴承温度特性的研究现状 |
| 1.2.2 滚动轴承力学特性的研究现状 |
| 1.2.3 转子-轴承系统动力学特性的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 考虑热-固耦合效应的圆柱滚子轴承系统热分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 圆柱滚子轴承结构与热-固耦合效应 |
| 2.2.1 圆柱滚子轴承结构 |
| 2.2.2 轴承运行中的热-固耦合效应 |
| 2.3 考虑热膨胀效应的圆柱滚子轴承运动与力学分析 |
| 2.4 圆柱滚子轴承生热率 |
| 2.5 圆柱滚子轴承系统热传递 |
| 2.5.1 传导热阻 |
| 2.5.2 对流热阻 |
| 2.6 考虑热-固耦合效应的轴承系统瞬态温度热网络计算模型 |
| 2.6.1 热网络节点设置 |
| 2.6.2 数值求解 |
| 2.6.3 计算流程 |
| 2.7 模型验证 |
| 2.7.1 生热率对比 |
| 2.7.2 圆柱滚子轴承温度测试方法 |
| 2.7.3 测试与计算结果对比 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 圆柱滚子轴承系统热特性的影响因素分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴承热平衡状态生热率的影响因素分析 |
| 3.2.1 载荷对生热率的影响 |
| 3.2.2 转速对生热率的影响 |
| 3.2.3 润滑油温度对生热率的影响 |
| 3.2.4 润滑油流速对生热率的影响 |
| 3.2.5 游隙对生热率的影响 |
| 3.3 轴承热平衡过程中参数变化规律分析 |
| 3.3.1 轴承热平衡过程中油膜厚度的变化 |
| 3.3.2 轴承热平衡过程中游隙的变化 |
| 3.3.3 轴承热平衡过程中生热率的变化 |
| 3.3.4 轴承热平衡过程中打滑率的变化 |
| 3.4 轴承系统温度的影响因素分析 |
| 3.4.1 转速对轴承系统温度的影响 |
| 3.4.2 载荷对轴承系统温度的影响 |
| 3.4.3 环境温度对轴承系统温度的影响 |
| 3.4.4 润滑油温度对轴承系统温度的影响 |
| 3.4.5 润滑油流速对轴承系统温度的影响 |
| 3.4.6 安装紧度对温度的影响 |
| 3.4.7 游隙对轴承系统温度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热因素影响下的圆柱滚子轴承接触力学特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴承系统有限元模型 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.3.1 网格尺寸合理性验证 |
| 4.3.2 试验测试验证 |
| 4.4 考虑环境温度与游隙的轴承内外圈位移及滚道应力特性 |
| 4.4.1 载荷对套圈位移和滚道应力的影响 |
| 4.4.2 游隙对套圈位移和滚道应力的影响 |
| 4.4.3 环境温度对套圈位移和滚道应力的影响 |
| 4.5 考虑热效应的轴承内外圈位移及滚道应力特性 |
| 4.5.1 内圈转速对套圈位移和滚道应力的影响 |
| 4.5.2 润滑参数对套圈位移和滚道应力的影响 |
| 4.5.3 轴承热平衡过程位移和应力特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 圆柱滚子轴承热-时变刚度特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑热效应的轴承刚度分析 |
| 5.2.1 轴承刚度计算模型 |
| 5.2.2 轴承刚度影响因素分析 |
| 5.3 轴承刚度测试试验台 |
| 5.4 基于增量载荷的轴承刚度辨识方法 |
| 5.4.1 刚度辨识原理 |
| 5.4.2 刚度辨识模型 |
| 5.4.3 数据处理 |
| 5.5 轴承静刚度测试结果 |
| 5.6 轴承动刚度测试结果 |
| 5.6.1 轴承热平衡过程中刚度特性 |
| 5.6.2 载荷与转速对轴承刚度的影响 |
| 5.6.3 润滑油温度对轴承刚度的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 热致轴承刚度与游隙变化特性及其对转子振动响应的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 热致轴承刚度与游隙变化下转子-轴承系统振动特性试验研究 |
| 6.2.1 转子-轴承系统试验台 |
| 6.2.2 轴承热平衡过程中转子振动特性 |
| 6.2.3 不同润滑油温度下转子振动特性 |
| 6.3 基于转子振动响应的轴承刚度与游隙辨识方法 |
| 6.3.1 轴承刚度与游隙辨识方法 |
| 6.3.2 轴承刚度辨识结果 |
| 6.3.3 轴承游隙辨识结果 |
| 6.4 考虑轴承刚度与游隙变化的转子-轴承系统动力学模型 |
| 6.4.1 转子-轴承系统力学模型与参数 |
| 6.4.2 转子-轴承系统动力学微分方程 |
| 6.4.3 不平衡振动响应方程 |
| 6.4.4 转子动力学模型验证 |
| 6.5 热致轴承刚度与游隙变化下转子-轴承系统不平衡振动响应分析 |
| 6.5.1 转速对转子振动响应的影响 |
| 6.5.2 不平衡量对转子振动响应的影响 |
| 6.5.3 轴承热平衡过程中转子系统振动响应 |
| 6.5.4 润滑油温度对转子系统振动响应的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 圆柱滚子轴承载荷分布计算 |
| 附录B 滚子-滚道接触非Hertz接触应力计算 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）结构弹性对航空发动机薄壁滚子轴承承载特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航空发动机滚动轴承的发展现状 |
| 1.2.2 薄壁滚动轴承分析理论发展现状 |
| 1.2.3 薄壁滚动轴承及弹性支撑结构试验研究现状 |
| 1.2.4 研究现状解析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 接触弹性与结构弹性耦合作用的薄壁套圈变形 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单点约束下薄壁外圈的变形协调方程 |
| 2.2.1 单点约束下滚动轴承分析的基本假设及内部相互作用关系 |
| 2.2.2 单点约束下薄壁圆环的结构弹性变形求解 |
| 2.3 包含变形后滚道的滚子轴承拟动力学分析模型 |
| 2.3.1 滚子与滚道的接触分析 |
| 2.3.2 外圈单点约束的薄壁滚子轴承拟动力学耦合模型 |
| 2.4 接触弹性与结构弹性耦合作用下的薄壁套圈变形计算结果 |
| 2.4.1 模型计算结果验证 |
| 2.4.2 单点约束下薄壁外圈变形及轴承内部载荷分布 |
| 2.4.3 外圈壁厚及外部载荷对薄壁套圈变形的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 考虑刚性轴承座装配间隙的薄壁滚子轴承承载特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 与轴承座孔协调接触的薄壁外圈结构弹性变形协调方程 |
| 3.2.1 考虑与座孔协调接触的薄壁外圈受力分析 |
| 3.2.2 考虑与座孔协调接触的薄壁圆环挠曲变形分析模型 |
| 3.2.3 考虑刚性轴承座装配间隙的薄壁滚子轴承模型验证 |
| 3.3 考虑轴承座孔装配间隙的轴承内部接触特性分析 |
| 3.4 外圈/座孔装配间隙对套圈结构变形及内部载荷分布的影响 |
| 3.4.1 外圈/座孔装配间隙对套圈结构变形的影响 |
| 3.4.2 外圈/座孔装配间隙对轴承内部载荷分布的影响 |
| 3.4.3 刚性轴承座模型对单点约束模型的向下兼容性验证 |
| 3.5 轴承游隙及外圈壁厚对套圈变形及内部载荷分布的影响 |
| 3.5.1 轴承游隙对套圈结构弹性变形及内部载荷分布的影响 |
| 3.5.2 套圈壁厚对套圈变形及内部载荷分布的影响分析 |
| 3.6 环境温度对薄壁轴承套圈结构弹性变形及载荷分布的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 考虑刚性轴承座装配间隙的薄壁滚子轴承寿命分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于轴承内部载荷分布的疲劳寿命一次修正模型 |
| 4.3 考虑套圈变形应力的薄壁滚子轴承二次修正寿命模型 |
| 4.4 薄壁滚子轴承疲劳寿命分析结果与讨论 |
| 4.4.1 一次修正寿命结果与分析 |
| 4.4.2 二次修正寿命结果与分析 |
| 4.4.3 轴承游隙与外圈壁厚对轴承寿命的影响分析 |
| 4.5 套圈结构变形对轴承润滑状态的影响分析 |
| 4.6 考虑套圈结构弹性变形的负工作游隙薄壁滚子轴承疲劳寿命分析 |
| 4.6.1 负工作游隙薄壁滚子轴承工作游隙与套圈结构弹性变形分析 |
| 4.6.2 负工作游隙薄壁滚子轴承动态特性与疲劳寿命结果与讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 鼠笼弹性支撑结构对薄壁滚子轴承承载特性的影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 鼠笼轴承座薄壁滚子轴承承载特性影响分析 |
| 5.2.1 鼠笼轴承座与薄壁外圈的结构弹性变形有限元分析 |
| 5.2.2 拟动力学-FEM耦合模型求解 |
| 5.2.3 鼠笼轴承座结构变形对轴承特性的影响分析 |
| 5.3 鼠笼一体化薄壁滚子轴承套圈变形和轴承载荷分布分析 |
| 5.3.1 鼠笼一体化薄壁轴承的拟动力学-FEM耦合模型 |
| 5.3.2 鼠笼一体化结构变形对薄壁滚子轴承特性的影响分析 |
| 5.4 鼠笼支撑轴承承载特性的参数化分析 |
| 5.4.1 基于宏代码和APDL混合编程的参数化建模方法研究 |
| 5.4.2 鼠笼支撑一体化球轴承参数化分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 薄壁滚子轴承外圈结构弹性变形验证试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 鼠笼一体化滚子轴承外圈结构弹性变形验证试验 |
| 6.2.1 鼠笼一体化滚子轴承外圈结构弹性变形测量试验台 |
| 6.2.2 鼠笼一体化滚子轴承外圈结构弹性变形测量结果与分析 |
| 6.3 刚性座孔装配下薄壁滚子轴承外圈结构弹性变形验证试验 |
| 6.3.1 刚性座孔装配下薄壁滚子轴承外圈结构弹性变形测量试验台 |
| 6.3.2 刚性座孔装配下薄壁滚子轴承外圈结构弹性变形测量结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）圆柱滚子轴承润滑油膜厚度超声测量方法及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电学类测量方法 |
| 1.2.2 光学类测量方法 |
| 1.2.3 超声测量方法 |
| 1.2.4 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 轴承润滑油膜厚度超声测量模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滚子轴承油膜特性 |
| 2.3 轴承膜厚超声测量原理 |
| 2.3.1 超声测量声学基础 |
| 2.3.2 轴承膜厚超声测量原理 |
| 2.4 轴承膜厚超声测量声场特性分析 |
| 2.4.1 圆盘声场特性 |
| 2.4.2 聚焦声场特性 |
| 2.5 轴承膜厚超声测量模型及误差分析 |
| 2.5.1 弹簧模型 |
| 2.5.2 膜厚理论计算误差分析 |
| 2.6 轴承接触区膜厚分布及最小膜厚测量方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 轴承润滑油膜厚度超声测量仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声传播的有限元模型 |
| 3.3 超声波传播过程分析 |
| 3.4 油膜层附近声场分布 |
| 3.5 圆盘声场中各因素对测量膜厚的影响 |
| 3.5.1 预设膜厚和中心频率的影响 |
| 3.5.2 激励宽度的影响 |
| 3.5.3 激励幅值的影响 |
| 3.5.4 曲面的影响 |
| 3.6 聚焦声场中各因素对测量膜厚的影响 |
| 3.6.1 预设膜厚和中心频率的影响 |
| 3.6.2 激励宽度的影响 |
| 3.6.3 激励幅值的影响 |
| 3.6.4 曲面的影响 |
| 3.7 轴承膜厚分布及最小膜厚计算方法仿真验证 |
| 3.7.1 仿真模型的改进 |
| 3.7.2 结果的分析讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 超声测量系统搭建及膜厚测量实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴承膜厚超声测量系统的搭建 |
| 4.2.1 超声探头选型参数设计 |
| 4.2.2 脉冲发生接收器及高速采集存储装置的选型 |
| 4.3 标定实验 |
| 4.3.1 标定试验台方案的确定 |
| 4.3.2 标定试验台的设计 |
| 4.3.3 标定实验 |
| 4.4 轴承膜厚测量实验 |
| 4.4.1 超声测量膜厚轴承实验平台的设计搭建 |
| 4.4.2 轴承膜厚超声测量实验及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）变速工况下数控车床进给系统角接触球轴承动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 滚动轴承动力学特性的研究现状 |
| 1.3.1 平稳工况研究现状 |
| 1.3.2 变工况研究现状 |
| 1.3.3 研究现状总结 |
| 1.4 论文研究的主要内容 |
| 1.4.1 研究对象简介 |
| 1.4.2 主要内容与技术方案 |
| 第二章 角接触球轴承接触关系及运动学分析 |
| 2.1 几何关系 |
| 2.2 接触刚度计算 |
| 2.3 内部载荷分布特性分析 |
| 2.3.1 纯径向载荷作用 |
| 2.3.2 纯轴向载荷作用 |
| 2.3.3 径向与轴向载荷联合作用 |
| 2.4 运动学关系分析 |
| 2.4.1 简单运动关系 |
| 2.4.2 滚动接触次数和应力循环次数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 启停过程角接触球轴承多刚体动力学特性分析 |
| 3.1 启停过程内圈转速曲线 |
| 3.2 角接触球轴承多刚体动力学模型 |
| 3.2.1 建立几何模型 |
| 3.2.2 定义材料属性 |
| 3.2.3 选择参考标架与坐标系 |
| 3.2.4 施加约束 |
| 3.2.5 建立轴承内部接触碰撞与摩擦力学模型 |
| 3.2.6 施加载荷与转速 |
| 3.2.7 ADAMS动力学分析 |
| 3.2.8 设置动力学求解器 |
| 3.3 启动过程角接触球轴承动力学特性分析 |
| 3.3.1 径向载荷的影响 |
| 3.3.2 轴向载荷的影响 |
| 3.3.3 角加速度的影响 |
| 3.4 停止过程角接触球轴承动力学特性分析 |
| 3.4.1 径向载荷的影响 |
| 3.4.2 轴向载荷的影响 |
| 3.4.3 角加速度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 转速波动工况角接触球轴承多柔体动力学特性分析 |
| 4.1 显式动力学基本理论 |
| 4.2 角接触球轴承多柔体动力学模型 |
| 4.2.1 内圈转速波动曲线 |
| 4.2.2 建立几何模型 |
| 4.2.3 选取单元类型 |
| 4.2.4 定义材料属性 |
| 4.2.5 划分网格 |
| 4.2.6 设置接触 |
| 4.2.7 施加载荷及约束 |
| 4.2.8 设置求解控制参数 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 角接触球轴承多柔体动力学模型的验证 |
| 4.3.2 转速波动形式对角接触球轴承动态特性的影响 |
| 4.3.3 转速波动参数对角接触球轴承动态特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 滚动轴承实验台搭建与测试 |
| 5.1 实验台机械结构 |
| 5.2 电机转速控制与数据测试采集 |
| 5.3 实验工况 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 滚动轴承动力学模型的实验验证 |
| 5.4.2 启停过程角接触球轴承振动特性研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）双列圆锥滚子轴承的动力学分析模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滚动轴承力学理论模型研究现状 |
| 1.2.2 滚动轴承力学仿真技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 双列圆锥滚子轴承力学基础理论 |
| 2.1 滚动轴承坐标系统的建立 |
| 2.2 圆锥滚子轴承零件间的相互作用 |
| 2.3 圆锥滚子轴承动力学方程的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 圆锥滚子轴承动力学分析模型的建立 |
| 3.1 参数化建模及用户界面的开发 |
| 3.1.1 轴承模型的参数化 |
| 3.1.2 自定义用户界面 |
| 3.2 轴承模型中柔性体零件的导入 |
| 3.3 考虑润滑油膜影响的轴承接触刚度计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 圆锥滚子轴承动力学性能实例仿真分析 |
| 4.1 保持架运动稳定性的仿真分析 |
| 4.1.1 内圈转速对保持架质心运动的影响 |
| 4.1.2 径向载荷对保持架质心运动的影响 |
| 4.1.3 轴向载荷对保持架质心运动的影响 |
| 4.1.4 兜孔间隙对保持架质心运动的影响 |
| 4.2 滚子打滑率的仿真分析 |
| 4.2.1 内圈转速对滚子打滑率的影响 |
| 4.2.2 径向载荷对滚子打滑率的影响 |
| 4.2.3 轴向载荷对滚子打滑率的影响 |
| 4.2.4 兜孔间隙对滚子打滑率的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 模型验证分析 |
| 5.1 对比验证 |
| 5.1.1 保持架运动速度对比 |
| 5.1.2 轴承温升试验验证 |
| 5.2 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）滚动轴承热弹流多场耦合使役特性可靠性评估方法（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动压润滑研究现状 |
| 1.2.2 多场耦合方法研究现状 |
| 1.2.3 疲劳可靠性研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2.基于FLUENT滚动轴承动态润滑流场分析与可靠性评估 |
| 2.1 轴承润滑理论基础 |
| 2.1.1 油膜形成过程 |
| 2.1.2 弹流润滑理论基础 |
| 2.1.3 流体数值计算理论基础 |
| 2.2 轴承润滑油膜有限元计算 |
| 2.2.1 模型参数选择和建立 |
| 2.2.2 轴承油膜模型网格划分 |
| 2.2.3 计算模型的选用 |
| 2.2.4 深沟球轴承滚动体转速确定 |
| 2.2.5 深沟球轴承流场数值计算 |
| 2.3 有限元结果分析 |
| 2.3.1 有保持架结果分析 |
| 2.3.2 无保持架结果分析 |
| 2.3.3 有、无保持架结果对比分析 |
| 2.4 滚动轴承动态润滑流场可靠性分析 |
| 2.4.1 可靠性基本理论 |
| 2.4.2 可靠性分析方法 |
| 2.4.3 输入变量参数设置 |
| 2.4.4 可靠性结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.基于有限元法的轴承热、弹、流多场耦合与可靠性评估 |
| 3.1 理论基础 |
| 3.1.1 轴承生热计算 |
| 3.1.2 轴承换热系数计算 |
| 3.2 滚动轴承热、弹、流多场耦合有限元数值计算 |
| 3.2.1 模型网格划分 |
| 3.2.2 轴承稳态热数值计算 |
| 3.2.3 热、弹、流多场耦合数值计算 |
| 3.3 有限元结果分析 |
| 3.3.1 有保持架结果分析 |
| 3.3.2 无保持架结果分析 |
| 3.4 流体动力润滑对滚动轴承使役性能影响 |
| 3.5 热、弹、流多场耦合可靠性分析 |
| 3.5.1 影响因素确定 |
| 3.5.2 可靠性结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.滚动轴承使役疲劳分析 |
| 4.1 疲劳寿命计算公式的修正 |
| 4.2 轴承接触疲劳分析 |
| 4.2.1 疲劳累积损伤理论 |
| 4.2.2 疲劳寿命预测方法 |
| 4.3 基于热、弹、流多场耦合下的轴承疲劳分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、高速圆柱滚子轴承弹流润滑研究现状与发展（论文参考文献）
- [1]滚动轴承热弹流润滑特性研究[D]. 路遵友. 西安理工大学, 2020
- [2]重载冲击下滚滑轴承的动力学及润滑研究[D]. 李中豪. 华东交通大学, 2020(01)
- [3]滚滑轴承的摩擦力矩及瞬态温度场分析[D]. 李夫. 华东交通大学, 2020(01)
- [4]油液磨粒对滚动轴承滚滑摩擦磨损性能的影响研究[D]. 张磊. 太原理工大学, 2020(07)
- [5]圆柱滚子轴承热特性及其对转子系统振动响应的影响研究[D]. 郝旭. 大连理工大学, 2020(07)
- [6]结构弹性对航空发动机薄壁滚子轴承承载特性影响的研究[D]. 毛宇泽. 哈尔滨工业大学, 2019
- [7]圆柱滚子轴承润滑油膜厚度超声测量方法及实验研究[D]. 汪剑云. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [8]变速工况下数控车床进给系统角接触球轴承动力学特性研究[D]. 何海斌. 华东交通大学, 2019
- [9]双列圆锥滚子轴承的动力学分析模型[D]. 张军飞. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]滚动轴承热弹流多场耦合使役特性可靠性评估方法[D]. 赵金月. 辽宁科技大学, 2019(01)