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虚拟挡边(VRB)轴承的减摩机理及应用研究

摘 要: 轴承等基础零部件性能的提升得益于摩擦学的发展与应用。随着高端设备高速化发展，运行于极端工况下的滚动轴承，易发生因润滑失效，导致表面损伤甚至零件失效[1]。在轴承工业中，通过优化轴承设计，轴承寿命与极限转速得到不断提升[2]，然而在实际应用中因为润滑油的泄露、爬移等问题，轴承等零部件的服役性能远达不到设计要求。在调心球轴承内圈轨道两侧制备了条状集油增强表面[3]，阻挡了轴承内圈润滑油的流失，具备轴承挡边作用，称该轴承为虚拟挡边轴承(Virtual Rib Bearing)。当高速断油等苛刻条件发生时，该虚拟挡边在接触区内能够有效维持一定厚度的润滑油膜，少油量条件(乏油)发生时能够显著降低轴承的摩擦力矩，如图1所示。采用点接触光弹流润滑油膜试验机验证了有限量供油下该虚拟挡边对润滑膜厚的促进作用。限量供油条件下虚拟挡边有效提高了轴承表面的减摩抗磨作用，延长了轴承的使用寿命。

关键词: 轴承；集油增强表面；摩擦力矩；虚拟挡边