高转速下轴承油雾润滑效果仿真研究

• 作 者: 魏文
• 机 构: 东北大学
• 出 处: 东北大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 高速轴承 油雾润滑 热传递 仿真分析

油雾润滑是一种近年来出现的一种较为先进的润滑方式，经过工业生产的实际应用，其优点也逐渐被人们所发现。制造技术的发展日新月异，对于高速加工的要求愈加严格。高速回转运动是高速加工中最常见的运动，轴承作为回转运动的支撑件，在高速情况下的润滑问题，就显得尤为重要。本论文就是对高转速轴承在油雾润滑情况下的仿真研究，探寻满足高速轴承润滑条件的油雾润滑参数。并在油雾润滑情况下，对轴承腔温度分布情况进行建模计算，了解到轴承腔各点的温度分布情况。　　论文中对高速轴承的润滑特点进行了分析，总结出高速轴承润滑过程中需要满足的要求。将多种润滑方式进行对比之后，发现油雾润滑这种方式能更好的满足高速轴承的润滑要求，并且伴随油雾粒子喷射出来的高速气流有利于轴承的散热。　　分析轴承的运动情况，对模型进行适当的简化，以便于进行FLUENT仿真研究。通过改变油雾润滑过程中的各种参数，进行对比分析，得到各种参数对于轴承润滑效果的影响。比如当轴承转速一定的时候，油雾压力越大，越利于油雾液滴穿越轴承轴承形成的气场到达摩擦副，因此润滑效果也越好。当油雾压力一定，轴承转速越大，在其周围形成的气场能量越大，油雾液滴想穿过气场所需要的能量就越大，因此到达润滑点的油雾液滴就比较少，润滑效果也就有所降低。并且高速轴承运转带动周围气流场的运动，对油雾射流的扰动较大，不利于轴承的润滑。　　在油雾润滑情况下，对轴承的热传递进行分析，绘制热阻抗网络图，计算轴承腔各点的温度，得到了油雾润滑情况下轴承腔温度分布情况，发现轴承内圈温度最高。并且在计算中也了解到影响轴承温升的因素有很多，比如接触角和轴承转速等。通过对比陶瓷球轴承和钢球轴承的性能，说明了高速情况下陶瓷球轴承的优势和实用性。