沖擊載荷下軋輥軸承的乳化液潤滑分析
本文關(guān)鍵詞:沖擊載荷下軋輥軸承的乳化液潤滑分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前高速線材精軋機軋輥油膜軸承及潤滑油主要依賴進口,但是由于軋制過程中冷卻水經(jīng)常混入潤滑油,油的品質(zhì)受到破壞,不能形成良好的流體潤滑膜。本文設(shè)想用乳化液來潤滑軋輥軸承。針對此設(shè)想,對乳化液潤滑軋輥軸承建立了無限長線接觸的彈流潤滑模型,應用多重網(wǎng)格法和多重網(wǎng)格積分法,充分考慮了流體的等溫、熱效應、微觀熱效應和時變微觀熱效應,,得到了不同因素影響下軋輥軸承潤滑的完全數(shù)值解。具體內(nèi)容包括:牛頓等溫條件下的彈流潤滑分析;熱效應和單面粗糙度下乳化液的潤滑分析;時變效應和雙面粗糙度條件下乳化液的彈流潤滑分析;沖擊載荷下乳化液的彈流潤滑分析。 首先,基于彈流潤滑理論建立了乳化液潤滑軸承的彈流潤滑模型,應用多重網(wǎng)格技術(shù)得到了等溫條件下乳化液潤滑膜壓力和膜厚的分布;討論了不同工況下乳化液潤滑膜壓力、膜厚的分布,比較了不同粘度在乳化液潤滑條件下的潤滑性能。 其次,考慮熱效應及表面粗糙度的作用,得到了乳化液潤滑軋輥軸承微觀熱彈流的完全數(shù)值解;對比分析了熱解與等溫解的不同,分析了潤滑膜壓力及膜厚隨表面粗糙度各參數(shù)的變化情況。 然后,綜合考慮了熱效應、粗糙度及時變效應的影響,得到了乳化液潤滑軋輥軸承時變微觀熱彈流潤滑的完全數(shù)值解;分析了一個時間周期內(nèi)潤滑膜壓力和膜厚的變化及時變效應對軸承潤滑的影響,討論了不同粗糙度參數(shù)、轉(zhuǎn)速、載荷等參數(shù)下軸承的潤滑性能。 最后,建立了連續(xù)沖擊載荷模型,數(shù)值模擬了沖擊載荷作用下乳化液潤滑膜壓力及膜厚的分布;對比分析了正弦周期脈沖及三角形周期脈沖分別作用時潤滑膜中心壓力、中心膜厚及最小膜厚隨時間變化的特性;討論了載荷幅值及脈寬對潤滑膜特性的影響。
【關(guān)鍵詞】:乳化液 軋輥軸承 彈流潤滑 粗糙度 沖擊載荷
【學位授予單位】:青島理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TG333.17;TH117.2
【目錄】:
- 摘要10-11
- Abstract11-13
- 第1章 緒論13-23
- 1.1 引言13-14
- 1.2 課題研究背景14-15
- 1.3 課題研究的意義15-16
- 1.4 研究進展16-21
- 1.4.1 乳化液的研究現(xiàn)狀16-19
- 1.4.2 軸承的潤滑機理進展19-21
- 1.5 本文的主要研究內(nèi)容21-23
- 第2章 乳化液潤滑軋輥軸承的等溫彈流潤滑分析23-38
- 2.1 軋輥軸承的潤滑23-24
- 2.2 幾何分析24-25
- 2.3 乳化液的參數(shù)計算25-27
- 2.3.1 乳化液的粘度計算25-26
- 2.3.2 O/W 型乳化液的比熱容計算26
- 2.3.3 O/W 型乳化液的密度計算26-27
- 2.3.4 O/W 型乳化液的熱傳導系數(shù)計算27
- 2.4 基本方程及邊界條件27-29
- 2.4.1 Reynolds 方程27-28
- 2.4.2 適用于乳化液的膜厚方程28
- 2.4.3 密壓關(guān)系28-29
- 2.4.4 粘壓關(guān)系29
- 2.4.5 載荷方程29
- 2.4.6 有關(guān)方程的邊界條件29
- 2.5 方程的無量綱化29-31
- 2.5.1 無量綱 Reynolds 方程30
- 2.5.2 無量綱膜厚方程30
- 2.5.3 無量綱密壓方程30-31
- 2.5.4 無量綱粘壓方程31
- 2.5.5 無量綱載荷方程31
- 2.6 計算方法31-33
- 2.6.1 差分格式與主要方程離散32
- 2.6.2 離散無量綱化的 Reynolds 方程32
- 2.6.3 無量綱化膜厚方程的離散32-33
- 2.6.4 無量綱載荷方程的離散33
- 2.7 數(shù)值求解33-34
- 2.8 結(jié)果分析34-36
- 2.8.1 壓力和膜厚的分布34-35
- 2.8.2 軋輥轉(zhuǎn)速對乳化液潤滑膜壓力和膜厚的影響35
- 2.8.3 軋制力對壓力和膜厚的影響35-36
- 2.9 含油量對壓力膜厚的影響36-37
- 2.10 本章小結(jié)37-38
- 第3章 乳化液潤滑軋輥軸承的微觀熱彈流潤滑分析38-53
- 3.1 幾何模型39
- 3.2 基本方程39-42
- 3.2.1 Reynolds 方程39
- 3.2.2 膜厚方程39-40
- 3.2.3 載荷方程40
- 3.2.4 粘壓粘溫關(guān)系40
- 3.2.5 密壓密溫關(guān)系40-41
- 3.2.6 溫度控制方程41
- 3.2.7 固體的熱傳導方程41-42
- 3.3 方程的無量綱化42
- 3.4 溫度場的求解42-46
- 3.5 結(jié)果分析46-52
- 3.5.1 熱效應對乳化液潤滑軋輥軸承的影響47
- 3.5.2 粗糙度對乳化液熱彈流潤滑的影響47-49
- 3.5.3 轉(zhuǎn)速和載荷對乳化液膜的影響49-50
- 3.5.4 乳化液含油量對壓力膜厚的影響50-52
- 3.6 本章小結(jié)52-53
- 第4章 時變效應對軋輥軸承微觀熱彈流潤滑的影響53-64
- 4.1 基本方程53-55
- 4.1.1 考慮時變效應的 Reynolds 方程53-54
- 4.1.2 粗糙度時變函數(shù)54
- 4.1.3 粗糙度的潤滑膜膜厚方程54-55
- 4.2 方程的無量綱化55-56
- 4.2.1 無量綱化的粗糙度公式55
- 4.2.2 乳化液膜厚度的無量綱方程55-56
- 4.3 結(jié)果分析56-62
- 4.3.1 基本參數(shù)56
- 4.3.2 不同瞬時的壓力膜厚分布圖56-57
- 4.3.3 不同瞬時下的壓力與膜厚對比圖57-58
- 4.3.4 粗糙度幅值對乳化液潤滑膜的影響58-60
- 4.3.5 粗糙度波長對乳化液潤滑膜的影響60-61
- 4.3.6 轉(zhuǎn)速對于乳化液潤滑的影響61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-64
- 第5章 連續(xù)沖擊載荷對軋輥軸承的時變熱影響64-76
- 5.1 基本方程64-68
- 5.1.1 Reynolds 方程64-65
- 5.1.2 膜厚方程65-66
- 5.1.3 密壓密溫方程66
- 5.1.4 載荷方程66-67
- 5.1.5 粘壓粘溫方程67
- 5.1.6 乳化液的能量方程67
- 5.1.7 固體的熱傳導方程67-68
- 5.2 結(jié)果分析68-74
- 5.2.1 基本參數(shù)68
- 5.2.2 三角形連續(xù)周期性載荷68-71
- 5.2.3 正弦周期載荷71-74
- 5.3 本章小結(jié)74-76
- 結(jié)束語76-78
- 參考文獻78-85
- 攻讀碩士期間完成的學術(shù)論文85-86
- 致謝86
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:沖擊載荷下軋輥軸承的乳化液潤滑分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:273806
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