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1、2014年2月潤滑與密封Feb．2014第39卷第2期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．39No．2DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．02．005基于彈流潤滑的圓錐滾子球基面曲率半徑優(yōu)化設(shè)計(jì)劉紅彬邢國璽張帥薛玉君邱明(河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院河南洛陽471003)摘要：根據(jù)圓錐滾子軸承的運(yùn)動學(xué)原理，建立圓錐滾子球基面一內(nèi)圈大擋邊的運(yùn)動學(xué)模型，得到圓錐滾子的自轉(zhuǎn)速度、公轉(zhuǎn)速度和圓錐滾子球基面一內(nèi)圈大擋邊接觸區(qū)域的卷吸速度分布；建立圓錐滾子球基面一內(nèi)圈大擋邊彈流潤滑的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算分析在不同載荷和卷吸速度作用下，圓錐滾
2、子球基面曲率半徑對油膜厚度和摩擦因數(shù)的影響規(guī)律，并得到載荷與速度對圓錐滾子球基面最優(yōu)化曲率半徑的影響規(guī)律，即當(dāng)其他工況條件不變時(shí)，圓錐滾子球基面所承受的載荷越大，其最優(yōu)化的曲率半徑就越大；速度越高，最優(yōu)化的曲率半徑則越小。關(guān)鍵詞：圓錐滾子軸承；彈流潤滑；油膜厚度；優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號：TH117．2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：0254—0150(2014)2—022—5OptimalDesignofCurvatureRadiusofTaperedRollerSphericalEndBasedonEHLLiuHongbinXingGuoxiZhangShuaiXueYuju
3、nQiuMing(SchoolofMechatronicsEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China)Abstract：Thekinematicmodelofrib—rollerendinthetaperedrollerbearingswasestablishbasedonthekinematicsprincipleoftaperedrollerbearings．Therotationalangularvelocity，revolutionaryangularv
4、elocityofthetaperedrolleranddistributionofentrainmentvelocityofthecontactregioninrib—rollerendwerecalculated．TheEHLmodelofrib—rollerendwasestablish，andtheeffectofcurvatureradiusoftaperedrollersphericalendonfilmthicknessandfrictioncoeficientwasdiscussedunderdifferentloadandentrainmentsp
5、eed．Theeffectlawsofloadandspeedonoptimalcurvatureradiusofta·peredrollersphericalendwassummarized．Thatis，whenotherconditionsareequal，thegreaterthetaperedrollerendcar—ries，thelargertheoptimalcurvatureradiusis；thefasterthespeedis，thesmallertheoptimalcurvatureradiusis．Keywords：taperedrolle
6、rbearing；elastic—hydrodynamiclubrication；filmthickness；optimaldesign圓錐滾子軸承因其承載能力大、剛度高、能承端面與內(nèi)圈大擋邊間的摩擦和磨損，提高軸承的軸受徑向載荷和軸向載荷、裝卸較為方便而被廣泛應(yīng)向承載能力和使用壽命，國內(nèi)外許多學(xué)者對滾子端用于汽車、鐵路貨車、軋機(jī)、機(jī)床、飛機(jī)起落架等面一內(nèi)圈擋邊的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研機(jī)械設(shè)備中u。圓錐滾子與內(nèi)外圈滾道的接觸角究，研究結(jié)果表明：在滾子端面一內(nèi)圈擋邊所不同，因此當(dāng)圓錐滾子軸承工作時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)沿有可能的3種接觸形式(點(diǎn)接觸、線接觸和面接滾子軸向的分
7、力，該分力將使圓錐滾子大端面與內(nèi)觸)中，點(diǎn)接觸形式具有較好的油膜承載特性和潤圈大擋邊在其接觸處產(chǎn)生滑動摩擦。滾子端面與滑性能，并給出了點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)的2種具體形式：球內(nèi)圈大擋邊的潤滑狀況對其接觸處的應(yīng)力、摩擦磨基面滾子一圓弧擋邊和球基面滾子一錐面擋邊。而損、溫升及軸承的軸向承載特性、極限轉(zhuǎn)速和使用不論從潤滑性能還是工藝性方面考慮，球基面滾壽命都有著重要影響。因此，為了減小滾子大子一錐面擋邊都是較為理想的結(jié)構(gòu)形式。然而，在現(xiàn)有文獻(xiàn)中，并未發(fā)現(xiàn)有關(guān)對滾子球基面曲率半徑基金項(xiàng)目：清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目對滾子球基面一內(nèi)圈擋邊油膜潤滑特性研究的報(bào)(SKLTK
