外文翻译--对圆柱滚子轴承的滚子歪斜的润滑机理研究（译文）

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1、PDF外文：http:/  18  中文 6055 字  出处： Liu X, Li S, Yang P, et al. On the Lubricating Mechanism of Roller Skew in Cylindrical Roller BearingsJ. Tribology Transactions, 2013, 56(6): 929-942. 对圆柱滚子轴承的滚子歪斜的润滑机理 研究  圆柱滚子轴承 由于 可以承受较大的径向载荷与少量的轴向载荷 而 在工程中得到 了广泛 应用。由于 微量的几何误差，滚子和内圈以及滚子和 外圈 之间的

2、摩擦载荷 存在不 可避免的不平衡趋势 。由于 滚子外端 与法兰 盘 之间 存在相对滑动 ，产生的摩擦力影响 滚子的瞬间载荷 ， 进 而产生偏移。偏移是 滚 子的运动， 在垂直于滚子和套圈的接触处绕轴旋转 。这就意味着偏移与 滚子滚道的 接触 迹 线有关。 滚子 偏移会使摩擦力矩和产生的摩擦热增加， 因此，这不利于滚动轴承 。  Harris 等人研究偏移效应在整个轴承性能方面的影响，结果显示出在圆柱 滚子轴承中 无 限制的 滚 子偏移将显著影响轴承疲劳 寿命 。 Yang 等人用一个非振动的接触电位差测量 测量仪测量 圆锥 滚 子轴承的 滚 子偏移，并发现（ 滚 子的）偏移随着轴的速

3、度和润滑油粘度的增加而增 加。 Osorno 等人在球 面 滚 子轴承 外圈上安装 多对 接触电位差 测量仪 测量 滚 子偏移 ，发现 偏移角度与不同的操作条件有关， 如应用载荷，轴速度和润滑。尽管 滚 子 偏移 在 滚 动 轴承中 很常见 ，但大部分工作都 停留 在偏移的 成因 和试验研究上。 基于滚子滚道接触 偏移的完全弹流润滑方案 尚未 实现。  由于轴偏差是在加载条件下引起的， 滚 子 绕轴旋转 的同时 ，对内圈 或外圈有一定的 偏移，这就叫做 滚 子 偏移 。 通过改进 Landberg 的理论， Johns 和 Gohar 提出了一个对数函数公式 ，但是在他们的解决方案中

4、， 滚 子 的倾斜导致边缘 接触 。Fujiwara 和 Kawase 修改 Johns-Gohar 的对数函数公式 而避免了边缘接触，即使在滚子倾斜的情况下也可实现 。然而，这些分析是在干接触下适用的。  Kushwaha 等人 研究 了弹流润滑对于 滚 子平行于或者偏差 于 内外圈的 问题。Kushwara 和 Rahnejat 在 夹带、倾斜、挤压影响 等 瞬态条件下 分析了 基于 润滑 的滚 子 -滚道的 接触动力学。近来， liu 等人研究了 在供油条件下 滚 子轴承的倾斜 滚子副的润滑性能。然而，在他们的研究中并没有考虑 滚 子 偏移对滚动轴承润滑特性的影响。  

5、;在圆柱 滚 子轴承中， 滚 子和外圈 之间存在协调接触 ，但 滚 子和内圈却是非 协调 接 触。在现在的研究中，  分析 滚 子 -内圈与 滚 子 -外圈接触 的原因时引进了 有限 线性 弹流润滑 接触 。为了 分析 偏移对 滚 动 轴承润滑性能的影响，对于倾斜 滚 子内外圈接触提出了完整的数值弹流润滑解决方案 。研究了 倾斜角度 、 旋转速度 、负载 、 滚 子 长度 、 外圈半径 以及滚子母线的轮廓修形振幅对 弹流润滑 性能的影响 。除此之外，对偏移 和 倾斜效应的影响也进行了研究。  通常情况下，对于高剪切滑动情况而言，非牛顿 流体 效应是至关重要的，然而，在圆柱

6、滚 子轴承中剪切滑动力是很小的。因此，本文提出一个不带滑动的等温牛顿弹流润滑方案，尽管 简单的 牛顿 流体 有时也可能 在某种程度上 放 大压力峰值。外文资料翻译  18   计算域滚子的倾斜角度（度）立方米）克润滑油的周围密度（千立方米）润滑油的密度（千克滚子的倾斜角度（度）秒）润滑油的周围粘度（帕润滑油的粘度（帕秒）米修形函数的振幅帕）压力系数（粘度米计算域的边界坐标，米坐标，无量纲坐标，应用载荷（牛）秒米方向夹带的速度秒米方向滚子与圈体的速度，秒米）方向夹带的速度，（秒米方向滚子与圈体的速度，米滚子末端轮廓半径米内外圈端部轮廓半径，方向减小的半径沿着米节圆半径米内外圈

7、的半径，米滚子半径最大压力（帕）（帕）（最大赫兹接触压力，中央压力（帕）膜压力（帕）滚子的旋转速度（转米）内圈的旋转速度（转米）轴承的旋转速度（转米米滚子直线部分的长度米滚子的长度米最小膜厚度米中膜厚度米刚性中膜厚度米膜厚度降低的弹性模量（帕）米）（赫兹接触半角，/)(/)()(,b/yYb/xX,)/(2/)(,y)/(y)/(2/x)/(x)()(/1-R/1/1R/1/1x)()()(b/w2)()(L)(h)(h)(h)(hE')( LE'/8 w RbHHm a xHLm i nc e n00xHooAo u tino u tinbaebabaebayRyoyioxi

8、xxmoiHc e nRiyyxxyxYXwvvvvvRRRRRRRRRRRRPPPPnnnl 外文资料翻译  18  数学模型  如图 1 所示，为 滚 子与内圈的简化接触模型，图中 x 沿着 滚 倾斜前面的夹带方向， y 是 滚 倾斜前面的 滚 子轴向方向， z 是 滚 子的径向载荷方向。目前的研究中我们假设 滚 偏移发生在 x-y 平面， 滚 倾斜发生在 y-z 平面。  速度分析  在圆柱 滚 子轴承中要注意 滚 子和内外圈有配合过的端部轮廓的修改。随着 滚倾斜的增加 滚 子与外圈接触区域的最后部分的接触压力也在增加，同时在 滚 子与内

9、圈接触区域的中间部分的接触压力也在增加。 对于 滚 子内圈与 滚 子内圈的接触， 典型的几何 交互作用如倾斜角的函数 可以 被预测。 滚 子与内外圈的接触如图 2 所示；图 .2a 为 滚 子与 滚 子内圈的接触，图 .2b 为 滚 子与 滚 子外圈的接触。 Y沿着 滚 倾斜后面的 滚 子轴线方向， x沿着 滚 倾斜后面的夹带方向。  考虑到滚动元件轴承只有内圈旋转 , nni , in 是内圈的旋转速度， n 是 轴 的转速，轨迹的转速（哈里斯（ 9）是  2/)1( im nn            【 1】           图 1-滚 子 -圈体接触原理图  滚 子偏移的润滑原理