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油气润滑工作参数对滚动轴承润滑性能的影响

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摘要

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 滚动轴承润滑研究

1.2.1 润滑的作用

1.2.2 润滑方式的选择

1.3 油气润滑技术研究背景

1.3.3 油气润滑系统优势

1.3.4 油气润滑发展概述及现状

1.4 油气润滑喷嘴研究

1.4.1 喷嘴的应用及结构形式

1.4.2 润滑喷嘴研究现状

1.5 本文研究内容

第2章 滚动轴承油气润滑试验装置

2.1 概述

2.2 滚动轴承油气润滑试验装置整体结构

2.2.1 高速轴承试验系统

2.2.2 油气润滑系统

2.3 试验装置主要技术指标

2.4 本章小结

第3章 滚动轴承油气润滑试验研究

3.1 概述

3.2 滚动轴承润滑机理

3.3 试验条件

3.4 试验结果及分析

3.4.1 输油管道长度与轴承温升的关系

3.4.2 预紧力与轴承温升的关系

3.4.3 喷嘴个数与温升的关系

3.4.4 气体压力与温升的关系

3.4.5 转速与温升的关系

3.4.6 供油量与温升的关系

3.5 本章小结

第4章 新型油气润滑喷嘴试验研究

4.1 概述

4.2 新型润滑喷嘴供油优越性研究

4.2.1 射流形态拍摄

4.2.2 液滴分布及尺寸的测量

4.2.3 油气润滑供油量台架试验

4.3 新型导流式喷嘴供油参数试验研究

4.3.1 不同转速下,油气润滑最佳供油量研究

4.3.2 不同载荷下,油气润滑最佳供油量研究

4.4 导流体结构参数试验研究

4.5 导流体AF涂层对润滑效果的影响

4.5 本章小结

第5章 滚动轴承油气润滑仿真分析

5.1 概述

5.2 轴承温度场研究现状

5.3 滚动轴承热源及散热分析

5.3.1 轴承产热机理及生热分析

5.3.2 轴承传热和对流换热分析

5.4 轴承腔热耦合仿真分析

5.4.1 轴承腔模型建立及简化

5.4.2 仿真结果分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

致谢

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摘要

随着旋转机械不断朝着高速化发展,作为其“关节”的滚动轴承也需在转速上实现不断的突破。脂润滑和传统油润滑已经难以满足这种高速化发展的趋势。油气润滑作为一种新型的润滑方式,不但可以提高旋转机械的速度和寿命,而且还具有高效环保的特性,已经在机械工业领域得到广泛应用。然而油气润滑系统的工作参数因具体轴承工作条件的不同而不同,所以其参数使用需要专门定制,才能获得最佳的润滑效果。除此之外,合理的润滑方式(如喷嘴形式、安装位置等)也是提高润滑效果行之有效的手段。
  本文完成了滚动轴承油气润滑试验装置部分部件的设计和改进工作,针对青钢中棒生产线上导卫轴承油气润滑使用参数开展了较为系统的试验研究,对于本课题小组提出的一种新型导流式喷嘴进行了部分试验研究,另外利用Fluent软件对轴承腔体进行了仿真分析。主要内容如下:
  (1)对原有试验机的轴承座单元进行了改进,使得喷嘴、加载顶头以及测温单元有很好的连接和工作配合。
  (2)对青岛特种钢铁有限责任公司中棒生产线上的导卫轴承的润滑状况进行了现场调研,针对现场使用环境,利用轴承油气润滑试验机进行了油气润滑参数的单因素试验研究,为公司提供较为完整的数据支持。主要参数包括:输油管道长度、轴向预紧、喷嘴数、供气气压、转速以及供油量。
  (3)针对本课题组提出的新型导流式喷嘴,通过三种不同的试验手段,验证了其在减少供油波动、提高供油效率以及节约能源上的优越性。试验研究了喷嘴导流体结构参数和涂层使用对供油的影响,为后续改进设计提供了数据支持。
  (4)利用Fluent软件仿真分析了轴承腔内部的热状态,研究了油气润滑下,转速以及入口速度对轴承腔温升的影响,比较了油气润滑和喷油润滑对轴承润滑效果的影响。

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