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机械设计与制造2025年第08期:凹坑织构化圆柱滚子轴承摩擦学性能仿真研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张义民;赵越;龙日升;李文越;

单位:沈阳化工大学装备可靠性研究所;陆军装备部驻北京地区军事代表局某军代室;

摘要:为探究在干摩擦以及流体动压润滑条件下不同深度织构对滚动轴承摩擦力、油膜承载能力等参数的影响,以NU2204E单列圆柱滚子轴承为对象,在其内圈建立不同深度的圆形凹坑织构,采用流体动压膜厚公式,基于有限元分析软件COMSOL Multiphysics对轴承内圈与滚子间的摩擦力以及油膜压力进行了仿真。计算结果表明:与无织构光滑滚动轴承相比,织构能显著降低内圈与滚子间摩擦力并提高油膜的承载能力;干摩擦工况下,随着织构深度不断增大,内圈与滚子间摩擦力先减小后增大,20μm深度织构的摩擦力最小;流体动压润滑工况下,内圈与滚子间的油膜承载能力与织构深度成正比。20μm深度织构下轴承内圈与滚子间的油膜承载能力最大,随着织构深度继续增大,油膜承载能力的变化趋于平稳。这为滚动轴承滚道表面优化提供了重要参考价值。

关键词:圆柱滚子轴承;;COMSOL;;织构化;;摩擦力;;油膜承载能力

基金资助:辽宁省自然科学基金面上项目—基于仿生网脉结构的滚动轴承磨损失效与耐磨强化研究(2019-MS-258);; 辽宁省教育厅项目—滚动轴承“滚道—滚动体”系统结构化与可靠性研究(LJ2019003);; 国家自然科学基金—大型重载滚动轴承的可靠性和寿命预测的理论与方法研究(U1708254)