考虑自由端面影响的圆锥滚子轴承润滑接触分析

陈昊，张海波，王文中^*
北京理工大学 机械与车辆学院，北京，100081
Email: wangwzhong@bit.edu.cn
摘要：圆锥滚子轴承能够承受较大的径向力与轴向力，广泛应用于包括铁路列车轮轴等多种场合。润滑性能直接影响圆锥滚子轴承的使用寿命和可靠性，现有滚子轴承润滑分析模型多基于半空间假设，但滚子轴承相关元件存在自由端面，建立考虑自由端面影响的滚子轴承润滑模型将有助于提高分析的精度。为了模拟圆锥滚子轴承真实的润滑情况，首先建立了完整考虑滚子-滚道四个自由端面的有限长空间润滑模型，并讨论了自由端面间距离对于润滑性能的影响；同时针对圆锥滚子轴承的实际工况，基于拟动力学方法计算了滚子-滚道间的接触载荷；最后，运用建立的有限长润滑模型并考虑了圆锥滚子轴承的实际结构和工况分析了滚子的润滑情况，并研究了滚子轮廓和工况条件对于有限长空间下润滑性能的影响。结果表明随着自由端面间距离的增加，有限长空间下的润滑结果逐渐趋近于半空间下的润滑结果，达到一定距离后可忽略有限长空间的影响，考虑自由端面后轴承滚子峰值压力有所降低并且最小膜厚增加，考虑自由端面影响的滚子修型更接近滚子轴承的实际状态并提出了其修型策略。
关键词：圆锥滚子轴承；拟动力学；有限长接触；弹流润滑
 
图：滚子-滚道有限长空间润滑接触模型示意图
参考文献：
[1] Journal of Tribology, 2017, 139(3): 03150l:l-11．
[2] Tribology International, 2017, 113: 224-237.
[3] Journal of Tribology, 2016, 138(2): 021402:l-10．
[4] Proceeding of 39th Leeds Lyon Symposium on Tribology, 4th-7th September 2012
 

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