不同表面粗糙度下动压轴承静特性分析
Analysis of Static Characteristic of Hydrodynamic Bearing with Different Surface Roughnesses
- 机械传动 2020年44卷第9期 页码：106-113
- 作者机构：
1.郑州大学 机械与动力工程学院， 河南 郑州 450001
- 作者简介：
郭红（1978— ），女，河南新乡人，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为润滑理论与轴承技术。
宋兰兰（1992— ），女，河南信阳人，硕士研究生，主要研究方向为动压滑动轴承润滑性能。
- 基金信息：国家自然科学基金(51575498)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2020.09.017
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郭红,宋兰兰,张绍林等.不同表面粗糙度下动压轴承静特性分析[J].机械传动,2020,44(09):106-113.
Guo Hong,Song Lanlan,Zhang Shaolin,et al.Analysis of Static Characteristic of Hydrodynamic Bearing with Different Surface Roughnesses[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(09):106-113.
郭红,宋兰兰,张绍林等.不同表面粗糙度下动压轴承静特性分析[J].机械传动,2020,44(09):106-113. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.09.017.
Guo Hong,Song Lanlan,Zhang Shaolin,et al.Analysis of Static Characteristic of Hydrodynamic Bearing with Different Surface Roughnesses[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(09):106-113. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.09.017.
摘要
当动压滑动轴承的工作表面粗糙度达到和油膜厚度同一量级（μm）时，表面粗糙度对轴承特性参数的影响不可忽略。为研究粗糙度对轴承静特性的影响，基于M2000摩擦磨损试验机搭建试验平台，对42CrMo钢的滑动摩擦副进行试验，并建立了考虑表面粗糙度的Reynolds数学模型进行求解，得到不同表面粗糙度下油膜承载力、摩擦阻力以及摩擦因数等特性参数。研究结果表明，随着载荷增大，摩擦阻力变大、摩擦因数变小；同等载荷下，随着润滑油温度升高，摩擦阻力变小、摩擦因数变小；粗糙度越大，摩擦阻力也越大、摩擦因数越大。
Abstract
When the working surface roughness of hydrodynamic sliding bearing reaches the same magnitude （micron） as the oil film thickness， the influence of surface roughness on the characteristic parameters of bearing cannot be ignored. In order to study the influence of roughness on the static characteristics of bearing， an experimental platform is built based on M2000 friction and wear testing machine to test the sliding friction pairs of 42CrMo steel， and a Reynolds mathematical model considering the surface roughness is established and solved. According them， the characteristic parameter of bearing capacity， friction resistance and friction coefficient of oil film with different surface roughness are obtained. The results show that with the increase of the load， the friction resistance become larger and friction coefficient become smaller， with the increase of the temperature of the inlet oil under the same load， the friction resistance become smaller and friction coefficient become smaller. The larger the roughness is， the larger the friction resistance and friction coefficient are.
关键词
动压轴承表面粗糙度轴承特性参数Reynolds方程
Keywords
Dynamic bearingSurface roughnessBearing characteristic parameterReynolds equation
references
张正，孙军，赵军伟，等.计及表面形貌和弹性变形的滑动轴承润滑研究现状与展望［J］.机械设计，2017，34（5）：1-5.
ZHANG Zheng，SUN Jun，ZHAO Junwei，et al.Review of the lubrication research of sliding bearing considering the surface roughness and elastic deformation［J］.Journal of Machine Design，2017，34（5）：1-5.
黄文贵，沈浩，程中元.表面粗糙度对动压滑动轴承承载能力的影响［J］.天津轻工业学院学报，1991（1）：32-37.
HUANG Wengui，SHEN Hao，CHENG Zhongyuan.Influence of surface roughness for the load capacity of hydrodynamic pressure sliding bearing［J］.Journal of Tianjin Institute of Light Industry，1991（1）：32-37.
邓衍顺，吴天祥.表面粗糙度对流体动压滑动轴承承载特性影响的分析［J］.海军工程学院学报，1989（4）：23-31.
DENG Yanshun，WU Tianxiang.Analysis of the influence of surface roughness on load characteristics of hydrodynamic sliding bearings［J］.Journal of Naval University of Engineering，1989（4）：23-31.
LI C，WANG H H，REN X X，et al.Analysis of elastohydrodynamic lubrication of clamping ball screw of all-electric injection［J］.Applied Mechanics and Materials，2014，3468：751-754.
XIE Z，RAO Z S，TA N，et al.Investigations on transitions of lubrication states for water lubricated bearing.Part II： further insight into the film thickness ratio lambda［J］.Industrial Lubrication and Tribology，2016，68（3）：416-429.
PANG X，JIANG W，JIN X W.Investigation on lubrication state of sliding bearings in low-speed rotor system subjected to torque load［J］.International Journal of Rotating Machinery，2019，2019：1-11.
程方启.内燃机活塞环—缸套润滑的分析与研究［D］.济南：山东大学，2005：1-78.
CHENG Fangqi.Analysis and research on lubrication of piston ring-cylinder liner of combustion engine［D］.Ji'nan：Shandong University，2005：1-78.
尹必峰.内燃机关键摩擦副表面微织构润滑与摩擦机理及应用研究［D］.镇江：江苏大学，2011：1-191.
YIN Bifeng.Lubrication and friction mechanism and application research of laser surface texturing technology on the key friction pairs of internal combustion engine［D］.Zhenjiang：Jiangsu University，2011：1-191.
张佐营，李志，崔增柱，等.精密滚珠丝杠副的弹流润滑分析［J］.机械设计与研究，2010，26（1）：69-76.
ZHANG Zuoying，LI Zhi，CUI Zengzhu，et al.Analysis of elastohydrodynamic lubrication of ball screw mechanism［J］.Machine Design and Research，2010，26（1）：69-76.
陈皓生，李永健，陈大融，等.规则形貌作用下非牛顿流体润滑的数值分析［J］.机械工程学报，2007，43（8）：48-52.
CHEN Haosheng，LI Yongjian，CHEN Darong，et al.Numerical analysis on effect of regular surface topography in Non-Newtonian fluid lubrication［J］.Chinese Journal of Mechanical Engineering，2007，43（8）：48-52.
CHRISTENSEN H.Stochastic models for hydrodynamic lubrication of rough surfaces［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，1969，184（1）：1013-1026.
施进宇.轴瓦粗糙度对摩擦磨损的影响［J］.内燃机配件，1988（2）：11-18.
SHI Jinyu.Effect of the roughness on friction and wear of bearing bush［J］.Internal Combustion Engine & Parts，1988（2）：11-18.
翁志远.基于油气润滑的滑动轴承试验研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2010：1-79.
WENG Zhiyuan.The experimental research of journal bearing based on oil-gas lubrication［D］.Harbin：Harbin Engineering University，2010：1-79.
杨洋.油气润滑滑动轴承润滑冷却技术研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2015：1-92.
YANG Yang.Research on lubrication/cooling technology of journal bearings using oil and air lubrication［D］.Harbin：Harbin Engineering University，2015：1-92.
秦超，康洋，宋坤，等.表面粗糙度对浮环轴承润滑静特性的影响［J］.润滑与密封，2017（5）：66-72.
QIN Chao，KANG Yang，SONG Kun，et al.Effect of surface roughness on static characteristics of floating ring bearing［J］.Lubrication Engineering，2017（5）：66-72.
王进礼.油气润滑滑动轴承输运特性及润滑技术研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2014：68-87.
WANG Jinli.Investigation on transport properties and lubrication of oil air lubrication in journal bearing［D］.Harbin：Harbin Engineering University，2014：68-87.
陈荣尚.考虑气穴和表面形貌的径向滑动轴承特性研究［D］.郑州：郑州大学，2019：74-75.
CHEN Rongshang.Considering cavitation and surface morphology research on characteristics of radial sliding bearing［D］.Zhengzhou：Zhengzhou University，2019：74-75.
冶金工业部钢铁研究总院.金属磨损试验方法MM型磨损试验：GB/T 12444.1-1990［S］.北京：中国标准出版社，1990：631-635.
General Institute of Iron and Steel Research of Ministry of Metallurgical Industry.Metallic materials-wear tests MM mode wear test：GB/T 12444.1-1990［S］.Beijing：Standards Press of China，1990：631-635.
张直明，张言羊，谢友柏，等.滑动轴承的流体动力润滑理论［M］.北京：高等教育出版社，1986：1-114.
ZHANG Zhiming，ZHANG Yanyang，XIE Youbo，et al.Hydrodynamic Lubrication Theory of Sliding Bearings［M］.Beijing：Higher Education Press，1986：1-114.
陈润昌.考虑粗糙表面的小孔节流式动静压轴承特性分析［D］.武汉：华中科技大学，2016：1-89.
CHEN Runchang.A numerical analysis on performance of hybrid bearings considering surface roughness［D］.Wuhan：Huazhong University of Science & Technology，2016：1-89.
郭红，岑少起，张绍林.圆柱、圆锥动静压滑动轴承设计［M］.郑州：郑州大学出版社，2013：10-13.
GUO Hong，CEN Shaoqi，ZHANG Shaolin.Design of cylindrical and conical dynamic and static sliding bearings［M］.Zhengzhou：Zhengzhou University Press，2013：10-13.
朱光，郭红，李瑞珍，等.计入温黏效应的高速径向动压轴承特性分析［J］.润滑与密封，2016，41（8）：68-71.
ZHU Guang，GUO Hong，LI Ruizhen，et al.Performance of high-speed journal hydrodynamic bearing considering temperature-viscosity effect［J］.Lubrication Engineering，2016，41（8）：68-71.
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