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航空发动机主轴轴承在启停高速变工况下的非稳态热混合润滑分析

航空发动机主轴轴承长期在高速、高温、重载和大工况波动等苛刻工况下运行，使得轴承接触界面不可避免处于混合润滑状态下，轴承极易因润滑不良发生打滑擦伤、摩擦磨损、胶合等失效故障，大幅度降低轴承的可靠性和使用寿命。此外，轴承在服役过程中通常面临工况突变情况，如急加速和急减速的变速工况伴随着大载荷、大的温度变化，接触润滑状态呈现明显的动态效应，这与稳态润滑有很大差异。针对航空发动机主轴轴承典型的启停高速变工况问题，通过轴承动力学分析获取轴承球与套圈接触微区的运动和受力状态，建立了考虑热效应、表面粗糙度、时变速度、载荷、接触几何等多因素的轴承瞬态热混合润滑分析模型，开展了启停过程中轴承接触界面的热混合润滑行为和润滑状态演变规律研究，结果显示启动和停止是不可逆的过程，停车过程的润滑性能要好；加速度、表面粗糙度、润滑剂参数对轴承的润滑特性影响显著。