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滚动轴承内润滑油分布与迁移数值模拟研究

滚动轴承内润滑油的分布与迁移直接关系到轴承内各个接触零部件间的润滑成膜，对于轴承的性能、寿命与可靠性具有重要影响。使用计算流体力学（CFD）体积分数法（VOF）建立了球轴承腔内油-气两相流动模型，针对不同转速、黏度以及油-气表面张力系数的工况条件组合进行了大规模数值模拟；统计了不同工况下轴承腔内各区域的油量分布及变化情况，研究了润滑油分布规律与迁移行为。结果表明，轴承腔内各结构表面与零部件之间可分别形成具有一定特征的流态与分布模式；各处润滑油流态与分布模式相互影响并叠加，形成轴承内的总体润滑油分布模式；不同工况条件下的润滑油分布模式、分布律及迁移行为具有显著差异。结合油量统计、流态分型与流场分析结果，得出了润滑油分布模式与分布律的形成机理与迁移机理。