低速大偏心滑动轴承润滑状态转变及特性分析
Lubrication State Transformation and Characteristic Analysis of Sliding Bearing under Low Rotary Speed and High Eccentric
- 机械传动 2022年46卷第1期 页码：137-142
- 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：
张洪彬（1995— ），男，河南南阳人，硕士研究生；研究方向为滑动轴承混合润滑理论。
郭红（1970— ），女，河南郑州人，博士，教授，博士生导师；主要研究方向为润滑理论与轴承转子系统。
- 基金信息：国家自然科学基金(51575498)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.01.019
中图分类号：
扫 描 看 全 文
张洪彬,郭红,李瑞珍等.低速大偏心滑动轴承润滑状态转变及特性分析[J].机械传动,2022,46(01):137-142.
Zhang Hongbin,Guo Hong,Li Ruizhen,et al.Lubrication State Transformation and Characteristic Analysis of Sliding Bearing under Low Rotary Speed and High Eccentric[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(01):137-142.
张洪彬,郭红,李瑞珍等.低速大偏心滑动轴承润滑状态转变及特性分析[J].机械传动,2022,46(01):137-142. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.01.019.
Zhang Hongbin,Guo Hong,Li Ruizhen,et al.Lubrication State Transformation and Characteristic Analysis of Sliding Bearing under Low Rotary Speed and High Eccentric[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(01):137-142. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.01.019.
摘要
以动压滑动轴承为研究对象，建立了完全流体润滑模型和混合润滑模型。采用有限差分法进行数值求解，得到摩擦阻力、摩擦因数、承载力和端泄油温升等特性参数；通过膜厚比和摩擦因数判断轴承所处润滑状态，分析润滑状态转变后表面粗糙度对轴承特性的影响；并基于M2000型摩擦磨损实验机进行了混合润滑状态摩擦副跑合实验。结果表明，低转速下增大偏心率，轴承润滑状态从完全流体润滑转变为混合润滑，且综合表面粗糙度越大，润滑状态转变所需偏心率越小；混合润滑状态粗糙峰接触可以提高承载力，但导致轴承摩擦阻力和端泄油温升迅速升高；大偏心下实验结果与混合润滑理论计算结果基本一致。
Abstract
Taking hydrodynamic sliding bearing as the research object，models of hydrodynamic lubrication and mixed lubrication are established. The characteristic parameters such as friction force，friction coefficient，load-carrying capacity and temperature rise of lubricating oil are obtained by finite difference method for numerical solution，then lubrication state of bearing could be judged by friction coefficient and film thickness ratio，the influence of surface roughness on bearing characteristics after lubrication state transformation is analyzed，and the running-in experiment of mixed lubrication friction pair is carried out under mixed lubrication based on M2000 friction and wear tester. The results show that as the eccentric ratio increase，the lubrication state of the bearing will transform to mixed lubrication from hydrodynamic lubrication at low rotary speed; the rough peak contact in mixed lubrication state can improve load-carrying capacity，but lead to rapidly increase of bearing friction force and oil temperature; the experimental results are consistent with the theoretical results of mixed lubrication under high eccentric ratio.
关键词
混合润滑润滑状态滑动轴承表面粗糙度
Keywords
Mixed lubricationLubrication stateSliding bearingSurface roughness
references
CHRISTENSEN H.Stochastic model for hydrodynamic lubrication of rough surfaces［J］.ARCHIVE Proceedings of the Institution of Mechanical Engineerings，1969，184（1）：1013-1026.
ZHANG S W，ZHANG C H，HU Y Z，et al.Numerical simulation of mixed lubrication considering surface forces［J］.Tribology International，2019，140（1）：101-107.
宋新涛，孙士青，吴维.考虑局部磨损和空化效应的径向滑动轴承混合润滑分析［J］.华南理工大学学报（自然科学版），2020，48（8）：102-107.
SONG Xintao，SUN Shiqing，WU Wei.Mixed-lubrication analysis of journal bearing considering local wear and cavitation effect［J］.Journal of South China University of Technology（Natural Science Edition），2020，48（8）：102-107.
雷渡民，王素华.表面织构对滑动轴承混合润滑特性的影响［J］.轴承，2013（2）：36-39.
LEI Dumin，WANG Suhua.Effect of surface texture on mixed lubrication characteristics of journal bearings［J］.Bearing，2013（2）：36-39.
张俊岩，王晓力.高功率密度柴油机主轴承混合润滑特性［J］.内燃机学报，2011，29（1）：90-95.
ZHANG Junyan，WANG Xiaoli.Performance of main bearing in mixed lubrication of high power-density diesel engine［J］.Transactions of Csice，2011，29（1）：90-95.
张峻宁，张培林，秦萍，等.基于轴承摩擦力的滑动轴承摩擦故障监测方法［J］.机床与液压，2017，45（23）：185-189.
ZHANG Junning，ZHANG Peilin，QIN Ping，et al.Friction fault monitoring method based on bearing friction for plain bearing［J］.Machine Tool ＆ Hydraulics，2017，45（23）：185-189.
刘洋洋，金英泽，王亚兵，等.表面粗糙度对低速水润滑滑动轴承混合润滑性能的影响［J］.西安交通大学学报，2020，54（7）：121-128.
LIU Yangyang，JIN Yingze，WANG Yabing，et al.Effect of surface roughness on mixed-lubrication performance of lowspeed and water-lubricated sliding bearings［J］.Journal of Xi'an Jiaotong University，2020，54（7）：121-128.
冯楠，亓秀梅，高创宽.基于纵向粗糙纹理的高副接触机械零件的润滑特性探究［J］.机械传动，2015，39（9）：7-10.
FENG Nan，QI Xiumei，GAO Chuangkuan.Research of lurication characteristic of mechanical parts in higher pair contact based on longitudinal roughness texture［J］.Journal of Mechanical Transmission，2015，39（9）：7-10.
PATIR N，CHENG H S.An average flow model for determining effects of three-dimensional roughness on partial hydrodynamic lubrication［J］.Journal of Lubrication Technology，1978，100（1）：12-17.
WU C，ZHENG L.An average reynolds equation for partial film lubrication with a contact factor［J］.Journal of Tribology，1989，111（1）：188-191.
GREENWOOD J A，TRIPP J H.The elastic contact of rough spheres［J］.Journal of Applied Mechanics，1967，34（1）：153-159.
HU Y，CHENG H S，ARAI T，et al.Numerical simulation of piston ring in mixed lubrication-a nonaxisymmetrical analysis［J］.Journal of Tribology，1994，116（3）：470-478.
AKALIN O，NEWAZ G M.Piston ring-cylinder bore friction modeling in mixed lubrication regime：part i-analytical results［J］.Journal of Tribology，2001，123（1）：211-218.
濮良贵，陈国定.机械设计［M］.北京：高等教育出社，2013：46-47.
PU Lianggui，CHEN Guoding.Mechanical design［M］.Beijing：Higher Education Press，2013：46-47.
PATIR N，CHENG H S.Application of average flow model to lubrication between rough sliding surfaces［J］.Journal of Lubrication Technology，1979，101（2）：220-229．
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，2013：104-107．
GUO Hong，CEN Shaoqi，ZHANG Shaolin.Journal bearing design of cylindrical and conical hybrid bearing［M］.Zhengzhou：Zhengzhou University Press，2013：104-107.
温诗铸，黄平.摩擦学原理［M］.北京：清华大学出版社，2018：4-5.
WEN Shizhu，HUANG Ping.Principles of tribology［M］.Beijing：Tsinghua University Press，2018：4-5.
0
浏览量
3
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies