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航空、航天及国防领域使用的滚动轴承常常工作在极苛刻条件下,其工况主要为高速、高温、重载,轴承的寿命和可靠性逐步转变成制约转子系统寿命和可靠性的关键技术.因此,对轴承在苛刻服役条件下的综合性能考核变得十分重要.由于高速轴承运动学及动力学分析十分复杂,至今仍没有轴承寿命、失效形式、可靠性等的准确的理论分析结果.在实际研究中,特别是在对轴承的极限转速、极限温度、极限抗贫油能力等考核中,准确模拟和复现轴承运转工况,对轴承进行极限工况适应性实验,再对实验数据进行分析,是最可靠、最有效的办法.该文研制了高速高温轴承综合性能实验器.高速高温轴承综合性能实验器最高转速可达42000r/min,轴承的最高工作温度达250℃.该实验器由动力装置、实验头、控温润滑部分、加载系统、性能参数测量部分、计算机数据采集及处理部分等组成,可以对被试轴承的实际运转速度、轴承润滑油压力、轴承的外圈温度、轴心轨迹、轴承载荷和功耗等进行监测.利用计算机对实验数据记录和实时显示,提高了实验效率和精度.实验器结构简单、易于拆卸、信号采集准确.对208系列高速高温球轴承和滚子轴承进行了高速性能实验,对轴承的振动、功耗和温升等实验数据进行了分析,得到了轴承的初步性能参数.分析认为轴承径向振动主要以基频和基频整数倍的倍频分量为主;轴承的磨损等失效主要反映为基频分量的变化;轴系的不对中反应为二倍频乃至更高倍频的振动分量;轴承载荷可以减轻高速运转过程中的滚动体打滑现象,减小轴承的摩擦力矩;转速较高时会使轴承滚动体打滑加剧,从而使轴承的温升急剧增加.通过轴承实验复现了轴承的磨损,轴承还存在偏磨现象.产生偏磨现象的原因是被试轴承在承受径向载荷的同时,还承受一定的弯矩,弯矩使被试轴承内圈产生倾角,滚子作用在内圈上的作用力分布不均,从而导致偏磨.实验结果为优化208系列特殊轴承结构具有重要意义.